Die Eigenschaft des in Computerchips verwendeten Materials, die sie als Schalter zum Ein- und Ausschalten von Elektrizität nützlich macht, ist Halbleiter . Halbleiter sind Materialien, deren elektrische Leitfähigkeit zwischen der eines Leiters und der eines Isolators liegt. Das bedeutet, dass der Stromfluss in einem Halbleiter durch Hinzufügen oder Entfernen von Verunreinigungen oder durch Anlegen eines elektrischen Feldes gesteuert werden kann.

Das am häufigsten in Computerchips verwendete Halbleitermaterial ist Silizium. Silizium ist ein relativ häufig vorkommendes Element, das sich leicht zu dünnen, flachen Schichten verarbeiten lässt. Siliziumchips werden hergestellt, indem dem Silizium Verunreinigungen hinzugefügt werden, um Bereiche mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit zu erzeugen. Diese Bereiche werden dann zu Schaltkreisen verbunden, die logische Operationen ausführen können.

Wenn an einen Halbleiter eine Spannung angelegt wird, entsteht ein elektrisches Feld, das den Elektronenfluss bewirkt. Die Menge des fließenden Stroms hängt von der Stärke des elektrischen Feldes und der Leitfähigkeit des Halbleiters ab. Durch die Steuerung des elektrischen Feldes und der Leitfähigkeit des Halbleiters ist es möglich, Elektrizität ein- und auszuschalten.

Diese Fähigkeit, Elektrizität ein- und auszuschalten, macht Halbleiter als Schalter in Computerchips nützlich. Schalter dienen zur Steuerung des Datenflusses in einem Computer. Durch das Ein- und Ausschalten von Strom können Schalter logische Operationen wie UND, ODER und NICHT ausführen. Diese Operationen sind die Grundbausteine ​​aller digitalen Computer.