半導體是大家耳熟能詳的詞匯，雖然大家都知道它的導電性介於導體與絕緣體之間，可未必理解其中真正的奧妙。簡單來說，半導體是一種能夠通過改變雜質含量或者改變光照方式控製其電導率的物質。
在金屬元素本身攜帶的電子中，一部分可以脫離原子自由移動。隻要從任意一個方向得到“召喚令”——施加電壓——這些自由電子便會瞬間奔向低電壓區域，這樣就在金屬內部形成了電流。
而在矽晶體內的原子對電子的捕捉能力稍強於金屬元素，使電子無法自由移動，因此純矽基本上屬於絕緣體。對此，可以在純矽中混入極少量的其他物質，使矽具有導電性。
例如，在矽晶體內添加帶電子數少的硼，由於硼原本處於缺乏電子的狀態，會形成“電子空穴”狀態。一旦施加電壓，鄰近的電子就會移過去填入空穴，新產生的空穴由其他電子填充，在此連鎖反應之下形成穩定的電流。
簡而言之，這就是所謂的空穴傳輸。純粹的矽晶體內部由於所有的空穴都被電子占滿，如同一群人手裏都拿著東西，相互之間無法傳遞物品。加入硼相當於這一群人加了幾個空著手的人，就可以迅速將手裏的物品（電子）轉交給下一個人。這種半導體本身缺乏負電荷，也就是說全體處於正電荷的狀態，被稱為P型半導體（p是單詞positive的首字母）。
與此相反，假如在矽晶體內加入多帶了一個電子的磷元素，依然可以具備導電能力。不過，由於這種半導體攜帶的是負電荷，因此被命名為N型半導體（n是單詞negative的首字母）。
綜上所述，在矽晶體內加入不同種類和比率的雜質，就會形成不同特性的半導體。再將這些半導體進行合理組合，就可以製造出諸如單向導電的二極管、記錄信息的存儲媒介等多種電子元件。用象棋的棋子打個比方，假如金屬元素是隻能前行的兵卒，而半導體就相當於棋盤上多了車、馬、炮等功能強大的棋子。將這些棋子進行合理布局，就可以像走出精妙的棋局一般生產出複雜而功能強大的電子產品。