Der Name Halbleiter kommt von der Tatsache, dass diese Materialien eine elektrische Leitfähigkeit zwischen einem Metall wie Kupfer, Gold usw. und einem Isolator wie Glas aufweisen. Sie haben eine Energielücke von weniger als 4 eV (etwa 1 eV). In der Festkörperphysik ist diese Energielücke oder Bandlücke ein Energiebereich zwischen Valenzband und Leitungsband, in dem Elektronenzustände verboten sind. Die Eigenschaften von Halbleitern werden durch die Energielücke zwischen Valenz- und Leitungsband bestimmt. Um zu verstehen, was Halbleiter ist, müssen wir diese Begriffe definieren.
In der Festkörperphysik ist die Energielücke oder die Bandlücke ein Energiebereich zwischen Valenzband und Leitungsband, in dem Elektronenzustände verboten sind. Im Gegensatz zu Leitern müssen Elektronen in einem Halbleiter Energie (z. B. aus ionisierender Strahlung) gewinnen, um die Bandlücke zu überqueren und das Leitungsband zu erreichen. Bandlücken sind natürlich für verschiedene Materialien unterschiedlich. Beispielsweise ist Diamant ein Halbleiter mit breiter Bandlücke (E gap = 5.47 eV) mit hohem Potenzial als Material für elektronische Bauelemente in vielen Bauelementen. Auf der anderen Seite hat Germanium eine kleine Bandlückenenergie (E Gap = 0,67 eV), die es erfordert, den Detektor bei kryogenen Temperaturen zu betreiben.