A félvezetőipar elsősorban az integrált áramkörökre, a fogyasztói elektronikára, a kommunikációs rendszerekre, a fotovoltaikus energiatermelésre, a világítási alkalmazásokra, a nagy teljesítményű áramátalakításra és más területekre összpontosít. A technológia vagy a gazdasági fejlődés szempontjából a félvezetők jelentősége óriási
A legtöbb elektronikai termék manapság, mint például a számítógépek, mobiltelefonok vagy digitális felvevők, nagyon szoros kapcsolatban állnak a félvezetőkkel, mint központi egységükkel. A szokásos félvezető anyagok közé tartozik a szilícium, germánium, gallium-arzenid stb. A különféle félvezető anyagok közül a szilícium a legbefolyásosabb a kereskedelmi alkalmazásokban.
A félvezetők olyan anyagokat jelentenek, amelyek vezetőképességgel rendelkeznek a vezetők és a szigetelők között szobahőmérsékleten. A rádiókban, televíziókban és a hőmérsékletmérésekben elterjedt alkalmazásának köszönhetően a félvezetőipar óriási és folyamatosan változó fejlődési potenciállal rendelkezik. A félvezetők szabályozható vezetőképessége technológiai és gazdasági téren egyaránt döntő szerepet játszik.
A félvezető iparban az IC-tervező cégek és a szilíciumlemez-gyártó cégek állnak. Az IC tervező cégek a vevői igények szerint terveznek kapcsolási rajzokat, míg a szilíciumlemezeket gyártó cégek polikristályos szilíciumot alapanyagként használnak szilíciumlapkákat. A midstream IC gyártó cégek fő feladata az IC tervező cégek által tervezett kapcsolási rajzok átültetése a szilícium lapkagyártó cégek által gyártott lapkákba. Az elkészült ostyákat ezután az IC csomagoló- és tesztelő gyárakba küldik csomagolásra és tesztelésre.
A természetben lévő anyagok vezetőképességük alapján három kategóriába sorolhatók: vezetők, szigetelők és félvezetők. A félvezető anyagok olyan funkcionális anyagokra utalnak, amelyek vezetőképessége szobahőmérsékleten a vezető és a szigetelő anyagok között van. A vezetést kétféle töltéshordozó, elektronok és lyukak használatával érik el. Az elektromos ellenállás szobahőmérsékleten általában 10-5 és 107 ohm · méter között van. Általában az ellenállás növekszik a hőmérséklet emelkedésével; Ha aktív szennyeződéseket adunk hozzá vagy fénnyel vagy sugárzással besugározzuk, az elektromos ellenállás több nagyságrenddel is változhat. A szilícium-karbid detektort 1906-ban gyártották. A tranzisztorok 1947-es feltalálása után a félvezető anyagok, mint önálló anyagterület nagy előrehaladást értek el, és nélkülözhetetlen anyagokká váltak az elektronikai iparban és a high-tech területeken. A félvezető anyagok vezetőképessége jellemzőik és paramétereik miatt nagyon érzékeny bizonyos nyomszennyeződésekre. A nagy tisztaságú félvezető anyagokat belső félvezetőknek nevezzük, amelyeknek nagy az elektromos ellenállása szobahőmérsékleten, és rossz elektromos vezetők. A nagy tisztaságú félvezető anyagokhoz megfelelő szennyeződések hozzáadása után az anyag elektromos ellenállása nagymértékben csökken a szennyező atomok által biztosított vezető hordozók miatt. Az ilyen típusú adalékolt félvezetőket gyakran szennyező félvezetőnek nevezik. Azokat a szennyezett félvezetőket, amelyek vezetőképessége a vezetési sáv elektronjaira támaszkodik, N-típusú félvezetőknek, a vegyértéksávlyuk vezetőképességére támaszkodó félvezetőknek pedig P-típusú félvezetőknek nevezik. Különböző típusú félvezetők érintkezésekor (PN átmenetek kialakítása), vagy félvezetők fémekkel való érintkezésekor diffúzió lép fel az elektron (vagy lyuk) koncentrációjának különbsége miatt, gátat képezve az érintkezési ponton. Ezért az ilyen típusú érintkezők egyetlen vezetőképességgel rendelkeznek. A PN átmenetek egyirányú vezetőképességének felhasználásával különböző funkciójú félvezető eszközök készíthetők, mint például diódák, tranzisztorok, tirisztorok stb. Ezen túlmenően a félvezető anyagok vezetőképessége nagyon érzékeny a külső körülmények változására, mint például hő, fény, stb. elektromosság, mágnesesség stb.. Ez alapján különféle érzékeny alkatrészeket lehet gyártani információkonverzióhoz. A félvezető anyagok jellemző paraméterei a sávszélesség, az ellenállás, a hordozó mobilitása, a nem egyensúlyi hordozó élettartama és a diszlokációs sűrűség. A sávszélességet a félvezető elektronikus állapota és atomi konfigurációja határozza meg, tükrözve azt az energiát, amely szükséges ahhoz, hogy az anyagot alkotó atomokban lévő vegyértékelektronok a kötött állapotból a szabad állapotba gerjesztődjenek. Az elektromos ellenállás és a hordozó mobilitása tükrözi az anyag vezetőképességét. A nem egyensúlyi hordozó élettartama tükrözi a belső hordozók relaxációs jellemzőit a félvezető anyagokban, amelyek külső hatások (például fény vagy elektromos tér) hatására nem egyensúlyi állapotból egyensúlyi állapotba kerülnek. A diszlokáció a kristályok hibáinak leggyakoribb típusa. A diszlokációs sűrűséget a félvezető egykristályos anyagok rácsintegritásának mértékének mérésére használják, de az amorf félvezető anyagoknál ez a paraméter nincs jelen. A félvezető anyagok jellemző paraméterei nem csak a félvezető anyagok és más nem félvezető anyagok közötti különbségeket tükrözhetik, hanem ami még fontosabb, tükrözhetik a különböző félvezető anyagok, sőt ugyanazon anyagok jellemzőinek mennyiségi különbségeit is különböző helyzetekben.
