Fonte: Derek Wilson, Asantha Cooray, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, Scuola di Scienze Fisiche, Università della California, Irvine, CA

I semiconduttori sono materiali la cui capacità di condurre una corrente elettrica dipende fortemente dalla loro temperatura e dal livello di impurità. Il tipo più comune di materiale semiconduttore è il silicio cristallino. La maggior parte dei semiconduttori puri non sono conduttori eccezionali; per migliorare la conduttività, un semiconduttore puro viene spesso combinato o "drogato" con un'impurità. Queste impurità sono o donatori, come fosforo e arsenico, che donano elettroni al silicio, o accettori, come boro e alluminio, che rubano elettroni dal silicio. Quando gli accettori prendono elettroni dal silicio, lasciano regioni di carica positiva chiamate "buchi" che si comportano effettivamente come elettroni caricati positivamente.

Un semiconduttore di tipo p si forma quando il doping fa buchi che sono il vettore di carica dominante nel materiale. Un semiconduttore di tipo n si forma quando un semiconduttore è drogato in modo tale che il vettore di carica dominante sia l'elettrone. Come ci si potrebbe aspettare, una giunzione p-n si forma al confine tra il semiconduttore di tipo p e il semiconduttore di tipo n. L'interazione di elettroni e fori alla giunzione dà origine al notevole comportamento osservato in componenti circuitali come diodi e transistor. Questo laboratorio esplorerà le proprietà di una singola giunzione p-n sotto forma di un diodo a semiconduttore.