ความเข้มข้นของตัวพาคือจำนวนของอิเล็กตรอนที่มีให้ผ่านเซมิคอนดักเตอร์ เซมิคอนดักเตอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่จะนำไฟฟ้าเมื่อมีการใช้แหล่งพลังงาน ผลึกหรืออสัณฐานหรือไม่ใช่ผลึกถูกผลิตขึ้นเพื่อผลิตเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ สามารถเพิ่มจำนวนโมเลกุลโลหะที่เรียกว่าโดปาแรนต์เพื่อเพิ่มอิเลคตรอนพิเศษสำหรับการขนส่งกระแสไฟฟ้า
โมเลกุลประกอบด้วยนิวเคลียสกลางที่ล้อมรอบด้วยวงแหวนหรือเปลือกของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ตลอดเวลา วัสดุบางชนิดที่เรียกว่าผู้บริจาคมีอิเล็กตรอนอยู่ค่อนข้างไกลจากนิวเคลียสที่สามารถขับออกจากกระแสไฟฟ้าหรือแสงแดด โมเลกุลที่แตกต่างกันเรียกว่าตัวรับไม่มีอิเล็กตรอนในเปลือกนอกและสามารถรับอิเล็กตรอนอิสระที่มีอยู่ เซมิคอนดักเตอร์ใช้โมเลกุลของผู้บริจาคและตัวรับที่วางอยู่ในวัสดุที่เป็นผลึกหรืออสัณฐาน ช่องว่างสำหรับอิเล็กตรอนในวัสดุตัวรับมักเรียกว่าหลุม
ซิลิกอนทั้งผลึกและอสัณฐานมักใช้สำหรับเซมิคอนดักเตอร์ มันสามารถส่งอิเล็กตรอนบางตัวเป็นวัสดุบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิแตกต่างกัน เรื่องนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อความเข้มข้นของผู้ให้บริการภายใน ซิลิคอนบริสุทธิ์นั้นไม่ค่อยถูกใช้เป็นเซมิคอนดักเตอร์เพราะความเข้มข้นที่อยู่ภายในนั้นค่อนข้างต่ำ วัสดุอื่น ๆ เช่นเจอร์เมเนียมหรือซิลิกอนคาร์ไบด์มีความเข้มข้นของพาหะภายในสูงขึ้นและสามารถใช้เป็นสารกึ่งตัวนำบริสุทธิ์
สารเจือปนจำนวนเล็กน้อยสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติของสารกึ่งตัวนำและทำให้การไหลของอิเล็กตรอนมีความต้านทานน้อยลง การวัดความจุของอิเล็กตรอนสำหรับเซมิคอนดักเตอร์แบบเจือนั้นเรียกว่าความเข้มข้นของตัวส่งผ่านภายนอก ค่านี้ใช้สำหรับคำนวณคุณสมบัติทางไฟฟ้าของสารกึ่งตัวนำในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของตัวพาจากการควบคุมยาสลบจะส่งผลต่อสมบัติทางไฟฟ้าของสารกึ่งตัวนำ
เซมิคอนดักเตอร์มีสามส่วน แถบการนำไฟฟ้าเป็นวัสดุที่เจือด้วยโมเลกุลติดตามที่มีอิเล็กตรอนมากเกินไป วัสดุ Gap ซึ่งปกติแล้วเป็นวัสดุบริสุทธิ์ที่ไม่มียาสลบวางอยู่ตรงกลาง ชั้นสุดท้ายคือชั้นวาเลนซ์ซึ่งวัสดุถูกเจือด้วยโมเลกุลการติดตามที่ขาดอิเล็กตรอน
มีการใช้งานทั่วไปจำนวนมากสำหรับเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ นอกเหนือจากในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยเซลล์ซิลิกอนอสัณฐานที่เชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้า พลังงานของแสงแดดปล่อยอิเล็กตรอนในแถบการนำไฟฟ้าที่ผ่านเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนและสร้างกระแสไฟฟ้า ไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์มักจะใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรีแบตเตอรีเพื่อใช้ในภายหลัง
ไดโอดเปล่งแสงหรือไฟ LED เป็นอุปกรณ์ทั่วไปที่ใช้สำหรับบ้านแสงธุรกิจและยานพาหนะ กระแสไฟฟ้าเปิดใช้งานเซมิคอนดักเตอร์ที่มีสารเจือซึ่งให้แสงที่มองเห็นได้เมื่ออิเล็กตรอนผ่านพวกเขา ไฟ LED สร้างความร้อนส่วนเกินที่น้อยมากประหยัดพลังงานและมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน
