Halbleiter ist die Bezeichnung für einen festen Stoff, der unterschiedliche elektrische Leitfähigkeiten aufweist, je nachdem, welcher Temperatur er ausgesetzt ist. Ein Halbleiter leitet aufgrund seiner spezifischen chemischen Eigenschaften bei sehr niedrigen Temperaturen überhaupt nicht, bei sehr hohen Temperaturen hingegen sehr schnell. Aus diesem Grund werden Halbleiter auch der Gruppe der sogenannten Heißleiter zugeordnet. Das Hauptanwendungsgebiet ist die Elektronik und die Elektrotechnik. Halbleiter werden im alltäglichen Leben von jedem genutzt, etwa dann, wenn man im Internet ist und Datenpakete quer über den gesamten Globus per Glasfaserkabel übertragen werden.
Gerade die Glasfaserkabel benötigt moderne Halbleiter und hat sich in vielen wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Bereichen verbreiten können. Sie werden nämlich nicht nur in der Nachrichtenübertragung eingesetzt, sondern auch in der Messtechnik, bei Hochleistungslasern und für Anzeigen- und Dekorationszwecke. Viele Fassaden in den modernen Großstädten mit ihrer üppigen Beleuchtung wären ohne Halbleiter nicht denkbar und damit auch weite Teile der modernen Werbung über elektronische Anzeigentafeln.
In der Elektrotechnik sind eine ganze Reihe unterschiedlicher Halbleiterbauelemente anzutreffen. Auf Platinen etwa werden Dioden eingesetzt und ihre stromleitenden Eigenschaften nutzbar gemacht. Eine Diode zeichnet sich dadurch aus, dass sie in eine Richtung nur einen sehr geringen Widerstand aufbaut und in die anderen Richtung einen sehr hohen. Deshalb kann sie dafür eingesetzt werden, den Strom nur in eine bestimmte Richtung fließen zu lassen. Ein Bauprinzip, das in der Elektrotechnik zum kleinen Einmaleins gehört. Auf ein ähnliches Wirkungsprinzip wird auch bei den Lichtdioden (LED) gesetzt, die statt des Stroms Licht in nur eine Richtung passieren lassen. In die entgegengesetzte Richtung kommt es zu einer Überlagerung der Lichtwellen, die sich so gegenseitig auslöschen.
Aus der Computertechnik bekannt sind Transistoren, die auf Chips eingesetzt werden. Diese Bauelemente aus dem Bereich der Halbleiter haben die Funktion eines Schalters. Das bedeutet, dass den Transistoren die beiden Zustände an und aus zugewiesen werden können, die sich durch das Fließen oder Nichtfließen von Strom bestimmen. Die heute in PCs, Notebooks, Mobiltelefonen und vielen weiteren elektrischen Geräten eingesetzten Mikrochips setzen sich aus vielen Millionen Transistoren zusammen.
