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Halbleiter sind Stoffe, die sowohl Eigenschaften von Isolatoren als auch von Leitern besitzen. Welche dieser Eigenschaften überwiegen, wird von den äußeren Bedingungen und von Störungen in der Struktur des Atomgitters eines Halbleiters bestimmt. Eines der wichtigsten Halbleitermaterialien ist Silicium.

Halbleiter waren bereits im 19 Jahrhundert bekannt und wurden auch als Gleichrichter genutzt. Da aber weder Eigenschaften genauer untersucht waren noch die technischen Voraussetzungen für die Herstellung von Halbleitern mit bestimmten Eigenschaften bestanden, konzentrierten sich Physik und Technik zunächst auf die Entwicklung von Elektronenröhren und deren Anwendung.
Der entscheidenden Durchbruch gelang 1947-1949 mit der Entdeckung des Transistoreffekts.
Erste Anwendungen von Transistoren kamen ab 1953 auf den Markt (Hörgeräte, Transistorradios).
In den sechziger Jahren begann die Entwicklung von Chips. 1965 konnte man 30 Bauelemente auf einem Chip unterbringen, heute sind es weit über eine Million.

Körper, die den elektrischen Strom schlecht oder gar nicht leiten, nennt man Isolatoren oder elektrische Nichtleiter.
Glas, Gummi, Kunststoffe, Lacke oder Luft und andere Gase sind unter normalen Bedingungen Isolatoren. Sie werden deshalb zur Isolation elektrischer Leitungen und zur Isolation bei elektrischen Geräten genutzt.

Die Eigenleitung bei Halbleitern kommt durch Elektronen und Defektelektronen (Löcher) zustande. Sie entstehen unter Energiezufuhr stets paarweise, der Vorgang wird als Paarbildung bezeichnet. Den umgedrehten Vorgang der Vereinigung von Elektronen und Defektelektronen nennt man Rekombination. Dabei wird Energie an die Umgebung abgegeben.

Die Atombindung ist eine der drei chemischen Hauptbindungsarten, zu denen man auch die Ionenbindung und die Metallbindung zählt. Die Atombindung tritt am deutlichsten bei Molekülen in Erscheinung, die aus gleichen Atomen bestehen.

Während die elektrische Leitung in Metallen ausschließlich auf der gerichteten Bewegung von Elektronen beruht, erfolgen Leitungsvorgänge in Halbleitern durch Elektronen und Defektelektronen. Defektelektronen oder Löcher verhalten sich wie positive Ladungsträger.

Körper, die den elektrischen Strom gut leiten, nennt man elektrische Leiter.
Besonders gut leiten Körper aus Kupfer und aus Aluminium den elektrischen Strom. Sie werden deshalb auch für elektrische Leitungen eingesetzt.