半导体是一种材料，具有介于导体（如金属）和绝缘体（如陶瓷或塑料）之间的特性。它在电子学和光电子学中发挥着关键作用。

从原子结构来看，半导体是由多种元素构成的晶体，其中最常见的是硅（Si）和锗（Ge）。这些元素的晶体结构中有四个价电子，可以形成共价键。半导体材料通过在其晶体中掺杂其他元素，使其带有额外的自由电子或空穴，从而改变其导电性能。