Industri semikonduktor tertumpu terutamanya pada litar bersepadu, elektronik pengguna, sistem komunikasi, penjanaan kuasa fotovoltaik, aplikasi pencahayaan, penukaran kuasa kuasa tinggi dan bidang lain. Dari perspektif teknologi atau pembangunan ekonomi, kepentingan semikonduktor adalah sangat besar
Kebanyakan produk elektronik hari ini, seperti komputer, telefon mudah alih atau perakam digital, mempunyai hubungan yang sangat rapat dengan semikonduktor sebagai unit terasnya. Bahan semikonduktor biasa termasuk silikon, germanium, galium arsenide, dll. Di antara pelbagai bahan semikonduktor, silikon adalah yang paling berpengaruh dalam aplikasi komersial.
Semikonduktor merujuk kepada bahan dengan kekonduksian antara konduktor dan penebat pada suhu bilik. Disebabkan aplikasinya yang meluas dalam radio, televisyen, dan pengukuran suhu, industri semikonduktor mempunyai potensi pembangunan yang besar dan sentiasa berubah. Kekonduksian terkawal semikonduktor memainkan peranan penting dalam kedua-dua bidang teknologi dan ekonomi.
Huluan industri semikonduktor ialah syarikat reka bentuk IC dan syarikat pembuatan wafer silikon. Syarikat reka bentuk IC mereka bentuk rajah litar mengikut keperluan pelanggan, manakala syarikat pengeluar wafer silikon mengeluarkan wafer silikon menggunakan silikon polihablur sebagai bahan mentah. Tugas utama syarikat pembuatan IC pertengahan adalah untuk memindahkan gambar rajah litar yang direka oleh syarikat reka bentuk IC kepada wafer yang dikeluarkan oleh syarikat pengeluar wafer silikon. Wafer yang telah siap kemudiannya dihantar ke kilang pembungkusan IC hiliran dan ujian untuk pembungkusan dan ujian.
Bahan-bahan dalam alam semula jadi boleh dibahagikan kepada tiga kategori berdasarkan kekonduksian mereka: konduktor, penebat, dan semikonduktor. Bahan semikonduktor merujuk kepada sejenis bahan berfungsi dengan kekonduksian antara bahan pengalir dan penebat pada suhu bilik. Pengaliran dicapai melalui penggunaan dua jenis pembawa cas, elektron dan lubang. Kerintangan elektrik pada suhu bilik biasanya antara 10-5 dan 107 ohm · meter. Biasanya, kerintangan meningkat dengan peningkatan suhu; Jika kekotoran aktif ditambah atau disinari dengan cahaya atau sinaran, kerintangan elektrik boleh berubah mengikut beberapa urutan magnitud. Pengesan karbida silikon telah dihasilkan pada tahun 1906. Selepas penciptaan transistor pada tahun 1947, bahan semikonduktor, sebagai bidang bahan bebas, telah mencapai kemajuan yang besar dan menjadi bahan yang sangat diperlukan dalam industri elektronik dan bidang teknologi tinggi. Kekonduksian bahan semikonduktor sangat sensitif terhadap kekotoran surih tertentu kerana ciri dan parameternya. Bahan semikonduktor dengan ketulenan tinggi dipanggil semikonduktor intrinsik, yang mempunyai kerintangan elektrik yang tinggi pada suhu bilik dan merupakan pengalir elektrik yang lemah. Selepas menambah kekotoran yang sesuai kepada bahan semikonduktor ketulenan tinggi, kerintangan elektrik bahan dikurangkan dengan banyak disebabkan oleh penyediaan pembawa konduktif oleh atom kekotoran. Jenis semikonduktor doped ini sering dirujuk sebagai semikonduktor kekotoran. Semikonduktor kekotoran yang bergantung pada elektron jalur pengaliran untuk kekonduksian dipanggil semikonduktor jenis N, dan mereka yang bergantung pada kekonduksian lubang jalur valens dipanggil semikonduktor jenis P. Apabila pelbagai jenis semikonduktor bersentuhan (membentuk persimpangan PN) atau apabila semikonduktor bersentuhan dengan logam, resapan berlaku disebabkan oleh perbezaan kepekatan elektron (atau lubang), membentuk penghalang pada titik sentuhan. Oleh itu, jenis sentuhan ini mempunyai kekonduksian tunggal. Dengan menggunakan kekonduksian satu arah persimpangan PN, peranti semikonduktor dengan fungsi yang berbeza boleh dibuat, seperti diod, transistor, thyristor, dll. Di samping itu, kekonduksian bahan semikonduktor sangat sensitif terhadap perubahan dalam keadaan luaran seperti haba, cahaya, elektrik, kemagnetan, dsb. Berdasarkan ini, pelbagai komponen sensitif boleh dihasilkan untuk penukaran maklumat. Parameter ciri bahan semikonduktor termasuk lebar celah jalur, kerintangan, mobiliti pembawa, hayat pembawa bukan keseimbangan, dan ketumpatan kehelan. Lebar celah jalur ditentukan oleh keadaan elektronik dan konfigurasi atom semikonduktor, mencerminkan tenaga yang diperlukan untuk elektron valens dalam atom yang membentuk bahan ini untuk menguja dari keadaan terikat kepada keadaan bebas. Kerintangan elektrik dan mobiliti pembawa mencerminkan kekonduksian bahan. Hayat pembawa bukan keseimbangan mencerminkan ciri kelonggaran pembawa dalaman dalam bahan semikonduktor yang beralih daripada keadaan bukan keseimbangan kepada keadaan keseimbangan di bawah kesan luaran (seperti medan cahaya atau elektrik). Dislokasi adalah jenis kecacatan yang paling biasa dalam kristal. Ketumpatan kehelan digunakan untuk mengukur tahap integriti kekisi bahan kristal tunggal semikonduktor, tetapi untuk bahan semikonduktor amorf, parameter ini tidak hadir. Parameter ciri bahan semikonduktor bukan sahaja dapat mencerminkan perbezaan antara bahan semikonduktor dan bahan bukan semikonduktor lain, tetapi yang lebih penting, ia boleh mencerminkan perbezaan kuantitatif dalam ciri pelbagai bahan semikonduktor dan juga bahan yang sama dalam situasi yang berbeza.
