Помимо проводников и диэлектриков существует промежуточный класс – полупроводники. Так называют вещества, которые обладают свойствами проводников или диэлектриков при различных условиях и имеют средние значения удельного сопротивления и проводимости.
Для того, чтобы в твёрдом теле под действием электрического поля возник электрический ток, необходимо, чтобы часть электронов могла переходить с нижних энергетических уровней на более высокие под действием электрического поля. Для этого им нужно преодолеть так называемую запрещённую зону. Распределение электронов по уровням энергии в полупроводниках и диэлектриках сходно, но у полупроводника ширина запрещённой зоны меньше, благодаря чему он и обладает более низким сопротивлением при повышении температуры (при этом увеличивается активность носителей).
Полупроводники делят на несколько групп:
- Элементы IV группы периодической системы элементов Менделеева (германий, кремний);
- Алмазоподобные проводники. К ним относятся соединения элементов III группы периодической системы (индий, галий) с элементами V группы (сурьма, мышьяк) - GaAs, InSb, GaP, InP;
- Соединения элементов II и VI групп периодической системы — ZnTe, ZnSe, CdTe, CdS;
- Элементы VI и V групп и их аналоги;
- Соединения элементов VI группы с переходными или редкоземельными металлами (Ti, V, Mn, Fe, Ni, Sm);
- Органические полупроводники.
Изначально практического применения полупроводники не получили, но с развитием полупроводниковой электроники без них обходиться стало невозможно. Наиболее распространеные полупроводниковые элементы (диоды, транзисторы) на основе кремния и германия.
