我們日常用的铜、铁、铝等, 都很容易导电, 因而叫做导体；而橡胶、塑料等几乎不导电, 因而叫做绝缘体．如果某物质不是导体, 那它就一定是绝缘体吗? 答案是否定的．在导体和绝缘体之间还存在大量半导体, 其导电能力居中, 并且随温度升高而增大, 随温度下降而减小．

　　半导体分三种: 本征半导体、p 型半导体和n 型半导体．

　　不含杂质的纯净半导体叫本征半导体, 它的导电能力很差．为了提高纯质半导体的导电能力, 常常在本征半导体中掺入少量杂质．如在硅中掺入硼, 硅原子周围就形成可移动的空穴, 這就是P 型半导体；如果在硅中掺入磷, 材料中就会出现多余电子, 這就是n 型半导体．它們各有自己的特性, 常常联合使用．人們为了获得所需要的半导体, 就必须制得纯净的本征半导体．目前, 人們所获得硅的纯度已达１４ 个９, 即９９.９９９９９９９９９９９９％．這是人类材料史上的一个奇迹．

　　半导体材料有许多奇妙用途, 在各个领域发挥重要的作用, 无论是收音机、电视机, 还是大型计算机、工业电气化系统, 都离不开半导体材料．半导体材料是制造电子元件的主要材料, 而我們用的收音机、电视机、电子游戏机以及工业用的电子计算机、机器人等, 都是由无数的电子元件构成的．半导体材料制成的电子元件不仅功能强、效果好, 而且重量轻、寿命长、耗电省．１９４６ 年, 美国研制出世界上第一台电子计算机, 使用了１８０００ 个真空电子管, １５００ 个继电器, 重量达３０ 吨, 占地面积１７０ 平方米, 真是一个庞然大物．而现在运算速度比它快得多的微型计算机, 还没有一张书桌大．

　　电子元件的发展已经历了四个时代, １９４７ 年美国的布拉坦和同事制成了晶体管, 這是第一代．晶体管因性能优於电子管而被广泛使用．１９６２ 年, 在一小块硅片上制成了几个元件组成一个小型电路, 這就是小型集成电路．集成电路体积小而功能大, 因而迅速发展起來．１９６５ 年发展到中规模集成电路, 指甲大的一块硅片上可制作上百个元件．１９６８ 年出现了大规模集成电路, 在５～７ 平方毫米的硅片上制成了上万个元件．１９７９ 年日本在６ 平方毫米的硅片上制成了１５ 万个元件, 這就是超大规模集成电路．目前人們正在研制三维集成电路．前几代集成电路都是平面式的, 像一排排的平房．而三维集成电路则像高楼大厦, 在一层元件上再重叠一层元件, 這样, 每个元件与周围元件的联络构成一个空间网络, 便於信息的传递和处理．用這种三维集成电路也许可以模拟人脑的思维, 如果是這样, 那么我們就可以制造出会思考、会自行解决问题的机器人了．

　　半导体材料具有良好的光电转换效应, 是制造光电电池的好材料．有了廉价高效的光电电池, 我們才能充分利用清洁的太阳能．有些半导体材料的温差电动势很大, 能直接把热能转换为电能．這种温差发电机适用於缺电的边远地区．在宇宙飞行器、导航设备上也用到它．

　　半导体材料还用於制造激光器．激光方向性好, 能量集中, 在现代各个行业都得到广泛应用．大功率的激光武器为各国所重视．用半导体制成的发光二极管, 在光纤通讯方面有重要用途．光纤通讯比微波通讯效果更好, 一条光缆可载上亿门电话．人們预计, 光计算机將比电子计算机运算速度快几十倍．

　　半导体材料经过几十年的发展, 已历经三代, 最早人們用锗, 但锗元件的寿命和效果都不大理想, 人們转而重视开发硅, 目前硅已成为应用最广泛的半导体材料．为了在高温、高频领域取得进展, 人們又看重砷化镓．它是砷在高温下和镓结合生成的化合物, 是高频、高温电子元件的理想材料, 它必將在巨型计算机、高效机器人、激光、光纤通讯等方面发挥重要作用．