シリコン（ケイ素）原子は原子核の周りに14個の電子を持っており、一番外側の軌道には4個の電子を持っています。これを単結晶にして半導体製品の材料にします。

原子核はお互いに電子を共有して原子核の周りに8個の電子を配置した形で結びついています。この状態の純粋なシリコン単結晶はほとんど電気を通しません。
ここにある種の不純物を加えるとシリコンは電流を流せるようになります。不純物の種類によって半導体はp型半導体とn型半導体に区別されます。電子部品として利用するためには一つのチップの中にp型とn型による接合を作り込みます。