Le nom semi-conducteur vient du fait que ces matériaux ont une conductivité électrique entre celle d’un métal, comme le cuivre, l’or, etc. et celle d’un isolant, comme le verre. Ils ont un écart énergétique inférieur à 4eV (environ 1eV). En physique des solides, cette lacune énergétique ou bande interdite est une plage d’énergie entre la bande de valence et la bande de conduction où les états des électrons sont interdits. Les propriétés des semi-conducteurs sont déterminées par l’écart énergétique entre les bandes de valence et de conduction. Pour comprendre, ce qu’est un semi-conducteur, nous devons définir ces termes.

En physique des solides, la bande interdite ou la bande d’énergie interdite est une plage d’énergie entre la bande de valence et la bande de conduction où les états électroniques sont interdits. Contrairement aux conducteurs, les électrons d’un semi-conducteur doivent obtenir de l’énergie (par exemple, à partir d’un rayonnement ionisant) pour traverser la bande interdite et atteindre la bande de conduction. Les bandes interdites sont naturellement différentes selon les matériaux. Par exemple, le diamant est un semi-conducteur à large bande interdite (Egap = 5,47 eV) qui présente un fort potentiel en tant que matériau électronique dans de nombreux dispositifs. D’autre part, le germanium a une faible énergie de bande interdite (Egap = 0,67 eV), ce qui nécessite de faire fonctionner le détecteur à des températures cryogéniques.