Принцип работы полупроводниковых устройств на основе кремния заключается в свойствах полупроводников, которые в определённых условиях приобретают свойства проводника и переносят в кристаллической решётке электрические заряды, а в иных случаях блокируют заряженные частицы предельно высоким сопротивлением. 2

Некоторые процессы, которые происходят в полупроводниках:

• Нарушение валентной связи за счёт тепловой энергии приводит к появлению в кристалле полупроводника двух свободных носителей заряда — электрона в зоне проводимости и дырки в валентной зоне. 1
• Рекомбинация носителей заряда. 1 Электрон проводимости возвращается в валентную зону на свободный уровень энергии, и пара электрон-дырка исчезает (рекомбинирует). 1 Возникшая при этом избыточная энергия выделяется в виде тепла или кванта света. 1
• Образование электрического поля. 5 Вблизи границы раздела образуется переходный слой из противоположных по знаку зарядов. 5 Они создают электрическое поле, направленное от положительных доноров к отрицательным акцепторам, то есть от n-области к p-области. 5
• Создание разности потенциалов. 5 Между p- и n-областями создаётся контактная разность потенциалов. 5 Это поле препятствует диффузии основных носителей в соседнюю область, создавая потенциальный барьер. 5

На основе полупроводниковых устройств на основе кремния работают, например, микросхемы, которые обрабатывают информацию, выраженную в единицах и нулях. 4