Los semiconductores son materiales que conducen la corriente eléctrica peor que un conductor, pero mejor que un aislante; es decir, están en una posición intermedia entre los conductores eléctricos y los aislantes.

Imagen 23. Semiconductores. Autor: Oskay. Licencia Creative Commons

De todos los elementos químicos, el que se utiliza más como semiconductor es el silicio (Si), seguido por el germanio (Ge), ambos con cuatro electrones en su última capa, por lo que están ambos en el mismo grupo de la tabla periódica. Sus átomos tienen la capacidad de poder liberar alguno de sus electrones situados en la última capa y crear así una pequeña corriente eléctrica, que responderá a una tensión aplicada.

Si a una red de átomos de Si o de Ge se le introducen átomos que posean más o menos de cuatro electrones, tendremos exceso de electrones, o defecto:

• Si se introduce arsénico (As) o fósforo (P), por ejemplo, que tiene cinco electrones en su última capa, hay electrones en exceso con los que conducir la electricidad.
• Si se introduce boro (B) o galio (Ga), que tienen tiene tres electrones en su última capa, ocurre que hay más huecos libres que electrones totales, lo que facilita el movimiento de los electrones liberados por el Si o el Ge.

Imágenes 24 y 25. Efecto de los dopantes. Autor: Guillon (ambas). Licencia Creative Commons

A esas sustancias (As, B, Ga, P) que se introducen en el Si o el Ge se les llama dopantes, y lógicamente, cuanto mayor sea el número de esos dopantes, más conductividad tendrá el semiconductor final.

Puedes ver un vídeo sobre el diseño y elaboración de semiconductores: