Svojstva poluvodiča najbolje objašnjava teorija vrpci koju je moguće tumačiti preko teorije molekulskih orbitala i modela gotovo slobodnog elektrona. Teorija molekulskih orbitala nastanak valentne i vodljive vrpce objašnjava kao nastanak veznih i protuveznih orbitala dok model gotovo slobodnog elektrona dopuštena energetska stanja računa uz pomoć kvantnog sustava čestice u kutiji s periodičnim potencijalom. Pored elementarnog silicija koji je primjer intrinzičnih poluvodiča postoje i ekstrinzični poluvodiči. Dva su tipa ekstrinzičnih poluvodiča, n-tip i p-tip. Kod n-tipa poluvodiča za vođenje su odgovorni elektroni, a kod p-tipa to su šupljine. Silicij se dobiva redukcijom silicijevog dioksida nakon čega ga je potrebno dodatno pročistiti što je moguće napraviti kemijskom depozicijom para. Tako nastali polikristalni silicij najčešće se Czochralskijevim procesom prevodi u monokristalni silicij. Monokristal silicija reže se na tanke pločice (vafere) iz kojih se daljnjim procesima fotolitografije, jetkanja i dopiranja dobivaju čipovi. Najznačajni izumi današnje moderne tehnologije svoj temelj imaju u poluvodičima. Zbog energetske učinkovitosti LED žarulje iz upotrebe izbacuju halogenske, a fotodiode omogućuju proizvodnju električne energije uz minimalno zagađenje okoliša. Iako je upotreba raznolika, princip je isti i temelji se na p-n spoju poluvodiča. Pridruži li se p-n spoju još jedan sloj poluvodiča, nastat će p-n-p ili n-p-n spoj koji su osnove tranzistora.