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Os dispositivos semicondutores são componentes electrónicos que exploram as propriedades electrónicas do material semicondutor, principalmente silício, germânio e arsenieto de gálio, bem como semicondutores orgânicos. Os dispositivos semicondutores substituíram os dispositivos termiónicos (tubos de vácuo) na maioria das aplicações. Utilizam a condução electrónica no estado sólido em oposição ao estado gasoso ou emissão termiónica em alto vácuo. Os dispositivos semicondutores são fabricados como dispositivos discretos únicos e como circuitos integrados (ICs), que consistem num número - desde poucos (tão baixo quanto dois) até milhares de milhões - de dispositivos fabricados e interligados num único substrato semicondutor, ou wafer. Os materiais semicondutores são úteis porque o seu comportamento pode ser facilmente manipulado através da adição de impurezas, conhecidas como doping. A condutividade dos semicondutores pode ser controlada pela introdução de um campo eléctrico ou magnético, pela exposição à luz ou calor, ou pela deformação mecânica de uma grelha monocristalina dopada; assim, os semicondutores podem fazer excelentes sensores. A condução de corrente num semicondutor ocorre através de electrões e orifícios móveis ou "livres", colectivamente conhecidos como portadores de carga.