Koncentracija nosilcev je število elektronov, ki so na voljo za prehod skozi polprevodnik. Polprevodnik je elektronska naprava, ki ob uporabi vira energije prevaja elektriko. Kristali ali amorfni ali nekristalni materiali so izdelani tako, da tvorijo polprevodniški material. Količine v sledovih kovinskih molekul, imenovanih dopanti, lahko dodamo, da zagotovimo dodatne elektrone za prenos električnega toka.
Molekula je sestavljena iz osrednjega jedra, obkroženega z obroči ali lupinami elektronov, ki so nenehno v gibanju. Nekateri materiali, imenovani darovalci, imajo elektron relativno daleč od jedra, ki ga lahko premaknejo električni tokovi ali sončna svetloba. Različne molekule, imenovane akceptorji, nimajo elektrona v zunanji lupini in lahko sprejmejo proste elektrone, ki so prisotni. Polprevodnik uporablja donorske in akceptorske molekule, nameščene v kristaliničnem ali amorfnem materialu. Prostori za elektrone v akceptorskih materialih se pogosto imenujejo luknje.
Silicij, tako kristalni kot amorfni, se običajno uporablja za polprevodnike. Lahko prenaša nekaj elektronov kot čist material pri različnih temperaturah. To je znano kot intrinzična koncentracija nosilca. Čisti silicij se redko uporablja kot polprevodnik, ker je intrinzična koncentracija precej nizka. Drugi materiali, kot sta germanij ali silicijev karbid, imajo višjo koncentracijo notranjih nosilcev in se lahko uporabljajo kot čisti polprevodniki.
Majhne količine dopantov lahko spremenijo lastnosti polprevodnika in omogočijo pretok elektronov z manjšim uporom. Merjenje kapacitete elektronov za dopirane polprevodnike je znano kot koncentracija zunanjih nosilcev. Ta vrednost se uporablja za izračun električnih lastnosti polprevodnika v elektronskem vezju. Spremembe koncentracije nosilcev zaradi nadzora dopinga bodo vplivale na električne lastnosti polprevodnika.
Polprevodnik vsebuje tri dele. Prevodni pas je material, dopiran z molekulami v sledovih, ki imajo odvečne elektrone. Na sredino se postavi material za vrzel, običajno čist material brez dopinga. Zadnja plast je valenčna plast, kjer je material dopiran z molekulami v sledovih brez elektronov.
Obstaja veliko običajnih uporab za polprevodnike, razen v elektronskih napravah. Sončne plošče so sestavljene iz amorfnih silikonskih celic, povezanih z električnimi tokokrogi. Energija sončne svetlobe sprošča elektrone v prevodnem pasu, ki prehaja skozi silicijeve polprevodnike in ustvarja električni tok. Električna energija, pridobljena iz sončnih kolektorjev, se običajno uporablja za polnjenje baterij za kasnejšo uporabo.
Svetleče diode ali LED so običajne naprave, ki se uporabljajo za razsvetljavo domov, podjetij in vozil. Električni tok aktivira polprevodnik, ki vsebuje dodatke, ki dajejo vidno svetlobo, ko elektroni prehajajo skozi njih. LED diode ustvarjajo zelo malo odvečne toplote, so energetsko učinkovite in imajo dolgo življenjsko dobo.