Un semiconduttore è una sostanza, solitamente un elemento o un composto chimico solido, che può condurre l'elettricità in alcune condizioni ma non in altre, rendendolo un buon mezzo per il controllo della corrente elettrica. La sua conduttanza varia a seconda della corrente o della tensione applicata a un elettrodo di controllo o dell'intensità dell'irradiazione mediante infrarossi (IR), luce visibile, ultravioletti (UV) o raggi X.
Le proprietà specifiche di un semiconduttore dipendono dalle impurità, o droganti, aggiunte ad esso. Un semiconduttore di tipo N trasporta corrente principalmente sotto forma di elettroni caricati negativamente, in un modo simile alla conduzione della corrente in un filo. Un semiconduttore di tipo P trasporta corrente prevalentemente sotto forma di deficienze di elettroni chiamate buchi. Un buco ha una carica elettrica positiva, uguale e opposta alla carica di un elettrone. In un materiale semiconduttore, il flusso dei fori avviene in una direzione opposta al flusso degli elettroni.
I semiconduttori elementari includono antimonio, arsenico, boro, carbonio, germanio, selenio, silicio, zolfo e tellurio. Il silicio è il più noto di questi e costituisce la base della maggior parte dei circuiti integrati (CI). I composti semiconduttori comuni includono l'arseniuro di gallio, l'antimonuro di indio e gli ossidi della maggior parte dei metalli. Di questi, l'arseniuro di gallio (GaAs) è ampiamente utilizzato in dispositivi di amplificazione a basso rumore, alto guadagno e segnale debole.
Un dispositivo a semiconduttore può svolgere la funzione di un tubo a vuoto avente centinaia di volte il suo volume. Un singolo circuito integrato (IC), come un chip a microprocessore, può svolgere il lavoro di un insieme di tubi a vuoto che riempirebbero un grande edificio e richiederebbero un proprio impianto di generazione elettrica.
Vedi anche atomo, transistor, transistor bipolare e transistor ad effetto di campo.