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Halbleiter sind eine Materialklasse mit besonderen elektrischen Eigenschaften, die zwischen denen von Leitern und Isolatoren liegen. Sie ermöglichen eine präzise Steuerung des elektrischen Stroms und sind daher für moderne elektronische Anwendungen unerlässlich. Die wichtigsten Halbleitermaterialien sind Silizium und Germanium, die zur vierten Hauptgruppe des Periodensystems gehören. Die elektrische Leitfähigkeit von Halbleitern kann durch Dotierung, also das gezielte Einbringen von Fremdatomen, beeinflusst werden. Dadurch entstehen n-dotierte (Elektronenüberschuss) oder p-dotierte (Elektronenmangel) Halbleiter.