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(„Pickard Crystal Radio Kit“) dann meistens Bleiglanz als Halbleiter verwendet, wobei in den 1920er Jahren robustere und leistungsfähigere Dioden auf Basis von Kupfersulfid-Kupfer-Kontakten entstanden. Die Funktionsweise des auf einem Halbleiter-Metall-Übergang basierenden Gleichrichtereffektes blieb trotz technischer Anwendung über Jahrzehnte ungeklärt. Erst Walter Schottky konnte 1939 die theoretischen Grundlagen zur Beschreibung der nach ihm benannten Schottky-Diode legen.

Das erste Patent zum Prinzip des Transistors wurde schon 1925 von Julius Edgar Lilienfeld (US-Physiker österreichisch-ungarischer Abstammung) angemeldet. Lilienfeld beschreibt in seiner Arbeit ein elektronisches Bauelement, welches im weitesten Sinne mit heutigen Feldeffekttransistoren vergleichbar ist, ihm fehlten seinerzeit allerdings die notwendigen Technologien, Feldeffekttransistoren praktisch zu realisieren.

Als 1947 in den Bell Laboratories die Wissenschaftler John Bardeen, William Bradford Shockley und Walter Houser Brattain zwei Metalldrahtspitzen auf das Germaniumplättchen steckten und somit die p-leitende Zone mit der zweiten Drahtspitze mit einer elektrischen Spannung steuern konnten, war der Spitzentransistor (Bipolartransistor) realisiert worden. Dies brachte ihnen den Physik-Nobelpreis von 1956 ein und begründete die Mikroelektronik.

Die Herstellung von hochreinem Silicium gelang 1954 Eberhard Spenke und seinem Team in der Siemens & Halske AG mit dem Zonenschmelzverfahren. Dies brachte Mitte der 1950er Jahre zusammen mit der Verfügbarkeit eines Isolationsmaterials (Siliciumdioxid) mit günstigen Eigenschaften (nicht wasserlöslich wie Germaniumoxid, einfach herstellbar, usw.) den Durchbruch von Silicium als Halbleitermaterial für die Elektronikindustrie und ca. 30 Jahre später auch für die ersten Produkte der Mikrosystemtechnik. Für die Herstellung von integrierten Schaltkreisen wird heute (2009) fast ausschließlich mit dem Czochralski-Verfahren kostengünstiger hergestelltes Silicium verwendet.

Alan Heeger, Alan MacDiarmid und Hideki Shirakawa zeigten 1976, dass bei einer Dotierung von Polyacetylen – einem Polymer, das im undotierten Zustand ein Isolator ist – mit Oxidationsmitteln der spezifische elektrische Widerstand bis zu 10 −5 Ω·m (Silber: ≈10 −8 Ωm) sinken kann. Im Jahre 2000 erhielten sie dafür den Chemienobelpreis (siehe Abschnitt organische Halbleiter).

Verschiedene Halbleiter

In der Mikroelektronik verwendete Halbleiter lassen sich in zwei Gruppen einordnen, den

Elementhalbleitern und den

Verbindungshalbleitern . Zu den Elementhalbleitern zählen Elemente mit vier Valenzelektronen, beispielsweise Silicium (Si) und Germanium (Ge). Die Gruppe der Verbindungshalbleiter umfasst Chemische Verbindungen, die im Mittel vier Valenzelektronen besitzen. Dazu zählen Elemente der III. und V. Hauptgruppe des Periodensystems (III-V-Halbleiter) , wie Galliumarsenid (GaAs) oder Indiumantimonid (InSb), und der II. und VI. Hauptgruppe (II-VI-Halbleiter) , wie Zinkselenid (ZnSe) oder Cadmiumsulfid (CdS).

Neben diesen häufig eingesetzten Halbleitern gibt es noch die I-VII-Halbleiter , wie Kupfer(I)-chlorid. Auch Materialien, die im Durchschnitt nicht vier Valenzelektronen haben, können als Halbleiter bezeichnet werden, wenn sie einen spezifischen Widerstand im Bereich von größer 10 −4 Ω·m und kleiner 10 6 Ω·m haben. Eine Gruppe vielversprechender neuer Halbleiter sind beispielsweise die organischen Halbleiter, die in organischen Solarzellen oder in organischen Feldeffekttransistoren bereits Verwendung gefunden haben. Eine weitere Gruppe sind Kohlenstoffnanoröhren, die beispielsweise für Kohlenstoff-Nanoröhren-Feldeffekttransistors benutzt werden können.

Semimagnetische Halbleiter

Semimagnetische Halbleiter gehören zur wichtigen Gruppe der Verbindungshalbleiter (engl. compound semiconductors ). Es handelt sich um Verbindungen, bei denen ein Ion durch z. B. Mangan ersetzt wurde. Eine charakteristische Eigenschaft dieser