Yarı iletken endüstrisi temel olarak entegre devreler, tüketici elektroniği, iletişim sistemleri, fotovoltaik enerji üretimi, aydınlatma uygulamaları, yüksek güçlü güç dönüşümü ve diğer alanlara odaklanmaktadır. Teknoloji veya ekonomik gelişme açısından bakıldığında yarı iletkenlerin önemi çok büyüktür.
Günümüzde bilgisayarlar, cep telefonları veya dijital kayıt cihazları gibi elektronik ürünlerin çoğu, çekirdek birimleri olan yarı iletkenlerle çok yakın bir ilişkiye sahiptir. Yaygın yarı iletken malzemeler arasında silikon, germanyum, galyum arsenit vb. yer alır. Çeşitli yarı iletken malzemeler arasında silikon, ticari uygulamalarda en etkili olanıdır.
Yarı iletkenler, oda sıcaklığında iletkenler ve yalıtkanlar arasında iletkenliğe sahip olan malzemeleri ifade eder. Radyo, televizyon ve sıcaklık ölçümündeki yaygın uygulamaları nedeniyle yarı iletken endüstrisi çok büyük ve sürekli değişen bir gelişme potansiyeline sahiptir. Yarı iletkenlerin kontrol edilebilir iletkenliği hem teknolojik hem de ekonomik alanlarda çok önemli bir rol oynamaktadır.
Yarı iletken endüstrisinin yukarı akışı, entegre devre tasarım şirketleri ve silikon levha imalat şirketleridir. IC tasarım şirketleri, müşteri ihtiyaçlarına göre devre şemaları tasarlarken, silikon levha üreten firmalar, polikristalin silikonu hammadde olarak kullanarak silikon levhalar üretmektedir. Orta akım entegre devre imalat şirketlerinin ana görevi, entegre devre tasarım firmaları tarafından tasarlanan devre şemalarını, silikon levha imalat firmalarının ürettiği levhalara nakletmektir. Tamamlanan levhalar daha sonra paketleme ve test için aşağı yöndeki IC paketleme ve test fabrikalarına gönderilir.
Doğadaki maddeler iletkenliklerine göre üç kategoriye ayrılabilir: iletkenler, yalıtkanlar ve yarı iletkenler. Yarı iletken malzemeler, oda sıcaklığında iletken ve yalıtkan malzemeler arasında iletkenliğe sahip olan bir tür fonksiyonel malzemeyi ifade eder. İletim, iki tip yük taşıyıcının, elektronların ve deliklerin kullanılmasıyla sağlanır. Oda sıcaklığındaki elektriksel direnç genellikle 10-5 ila 107 ohm · metre arasındadır. Genellikle sıcaklık arttıkça direnç artar; Aktif safsızlıklar eklenirse veya ışık veya radyasyonla ışınlanırsa, elektriksel direnç birkaç büyüklük sırasına göre değişebilir. Silisyum karbür dedektörü 1906 yılında üretildi. 1947 yılında transistörlerin icat edilmesinden sonra yarı iletken malzemeler, malzemelerin bağımsız bir alanı olarak büyük ilerleme kaydederek elektronik endüstrisi ve yüksek teknoloji alanlarında vazgeçilmez malzemeler haline geldi. Yarı iletken malzemelerin iletkenliği, özellikleri ve parametreleri nedeniyle belirli eser safsızlıklara karşı oldukça hassastır. Yüksek saflığa sahip yarı iletken malzemelere, oda sıcaklığında yüksek elektrik direncine sahip olan ve elektriği zayıf iletken olan, içsel yarı iletkenler adı verilir. Yüksek saflıktaki yarı iletken malzemelere uygun safsızlıklar eklendikten sonra, safsızlık atomları tarafından iletken taşıyıcıların sağlanması nedeniyle malzemenin elektriksel direnci büyük ölçüde azalır. Bu tip katkılı yarı iletkene genellikle safsızlık yarı iletkeni denir. İletkenlik için iletim bandı elektronlarına dayanan safsızlık yarı iletkenlerine N tipi yarı iletkenler, değerlik bandı delik iletkenliğine dayananlara ise P tipi yarı iletkenler adı verilir. Farklı türdeki yarı iletkenler temas ettiğinde (PN bağlantıları oluşturarak) veya yarı iletkenler metallerle temas ettiğinde, elektron (veya delik) konsantrasyonundaki farklılık nedeniyle difüzyon meydana gelir ve temas noktasında bir bariyer oluşturur. Dolayısıyla bu tip kontak tek iletkenliğe sahiptir. PN bağlantılarının tek yönlü iletkenliğinden yararlanılarak diyot, transistör, tristör vb. gibi farklı işlevlere sahip yarı iletken cihazlar yapılabilir. Ayrıca yarı iletken malzemelerin iletkenliği ısı, ışık, gibi dış koşullardaki değişikliklere karşı oldukça hassastır. elektrik, manyetizma vb. Buna dayanarak bilgi dönüşümü için çeşitli hassas bileşenler üretilebilir. Yarı iletken malzemelerin karakteristik parametreleri arasında bant aralığı genişliği, direnç, taşıyıcı hareketliliği, denge dışı taşıyıcı ömrü ve dislokasyon yoğunluğu bulunur. Bant aralığı genişliği, yarı iletkenin elektronik durumu ve atomik konfigürasyonu tarafından belirlenir ve bu malzemeyi oluşturan atomlardaki değerlik elektronlarının bağlı durumdan serbest duruma geçmesi için gereken enerjiyi yansıtır. Elektriksel direnç ve taşıyıcı hareketliliği bir malzemenin iletkenliğini yansıtır. Denge dışı taşıyıcı ömrü, dış etkiler (ışık veya elektrik alanı gibi) altında denge dışı durumdan denge durumuna geçiş yapan yarı iletken malzemelerdeki iç taşıyıcıların gevşeme özelliklerini yansıtır. Dislokasyon kristallerde en sık görülen kusur türüdür. Dislokasyon yoğunluğu, yarı iletken tek kristal malzemelerin kafes bütünlüğünün derecesini ölçmek için kullanılır, ancak amorf yarı iletken malzemeler için bu parametre mevcut değildir. Yarı iletken malzemelerin karakteristik parametreleri, yalnızca yarı iletken malzemeler ile diğer yarı iletken olmayan malzemeler arasındaki farklılıkları yansıtmakla kalmaz, daha da önemlisi, çeşitli yarı iletken malzemelerin ve hatta aynı malzemenin farklı durumlardaki özelliklerindeki niceliksel farklılıkları da yansıtabilir.
