Ein Halbleiter wird verwendet, um den Energiefluss innerhalb einer elektronischen Umgebung zu manipulieren. Halbleiterbauelemente sind die vielen Manipulationen dieser Technologie, um eine spezifische Kontrolle über die Energie bereitzustellen. Diese Geräte sind in vielen Formen und in vielen Arten von Elektronik zu finden.
Halbleiterbauelemente bestehen aus Material, das leicht manipuliert werden kann, um zu steuern, wie Strom ein elektronisches Bauelement erreicht. Halbleiter können durch Induktion eines elektrischen Feldes, Einwirkung von Licht, Druck und Wärme verändert werden. Diese Vorrichtungen bestehen aus Material mit Löchern darin, das positiv oder vom p-Typ ist, und Material mit zusätzlichen Elektronen, die negativ sind oder vom n-Typ sind.
Dioden gehören aufgrund ihres einfachen Aufbaus zu den gebräuchlichsten Halbleiterbauelementen. Diese Vorrichtung besteht aus einem einzelnen p-Typ-Halbleiter und einem einzelnen n-Typ-Halbleiter. Der Nachteil einer Diode besteht darin, dass sie aufgrund ihrer geringen Kapazität keine großen Energiemengen durchlässt.
Transistoren sind kompliziertere Formen von Halbleiterbauelementen. Diese bestehen aus mehreren Kombinationen von p-Typ- und n-Typ-Halbleitern. Diese lassen aufgrund ihrer größeren Größe mehr Energie durch. Sie können auch an bestimmte Aufgaben angepasst werden. Einige der beliebtesten Arten von Transistoren sind Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren und ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET).
Ein MOSFET ist die beliebteste Form von Halbleiterbauelementen, da er die größte Kontrolle über die Leitfähigkeit bietet. Seine Konstruktion umfasst ein elektrisches Feld, das als Tor fungiert und den Stromfluss steuert. Es wird allgemein als Metallgatter bezeichnet, enthält jedoch kein Metall. Stattdessen besteht es aus einem Material, das als Polysilizium bekannt ist.
Halbleiterbauelemente werden aus einer Vielzahl anderer Materialien als Polysilizium hergestellt. Silizium ist aufgrund seiner geringen Kosten und seines breiten Temperaturbereichs bei weitem das am häufigsten verwendete Material bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen. Geranie war ein frühes Baumaterial, aber aufgrund seiner begrenzten Temperaturschwelle wurde es von anderen übertroffen. Indium und Siliziumkarbid sind weitere beliebte Materialien.
Diese Materialien werden verwendet, um eine Vielzahl von Vorrichtungen zu konstruieren. Dazu gehören Dioden mit zwei Anschlüssen, wie eine Diode für Wechselstrom (DIAC), Gunn-Dioden und Fotozellen; und Vorrichtungen mit drei Anschlüssen, wie beispielsweise Bipolartransistoren, Darlington-Transistoren und Feldeffekttransistoren. Auch Geräte mit vier oder mehr Terminals stehen für eine Vielzahl von Aufgaben zur Verfügung.