Inneboende halvledare är en ren form av element som vanligtvis har fyra valenselektroner. En speciell process kan göras för att göra inre halvledare till halvledare av negativ (N)-typ eller positiv (P)-typ. Användningen av halvledare av P-typ och N-typ inkluderar bipolära övergångstransistorer (BJT), fälteffekttransistorer (FET) och kiselkontrollerade likriktare (SCR).
Bra ledare av elektricitet, som koppar, förlorar lätt elektroner till andra atomer inuti materialet, medan halvledare är delvis ledande och delvis isolerande. Både kisel och germanium är fyravalenselement. Kisel är ett vanligt material för halvledare, även om germanium också används för högfrekventa tillämpningar. Skillnaden mellan kisel och germanium är att framspänningsfallet i germanium är cirka 0.2 volt (V), jämfört med 0.7 V i kisel.
Vid tillverkning av inre halvledare smälts kisel vid en mycket hög temperatur i en inert gas eller ett vakuum. Det resulterande smälta materialet ser väldigt mycket ut som ett smält glas. Genom en process som kallas odling drar en snurrande odlare långsamt det smälta kislet till ett inneboende material av kisel i form av en stav ungefär några centimeter i diameter.
Inre kiselmaterial, kallade odopade halvledare, intrinsic (i)-typ halvledare, eller intrinsic halvledare, är till liten nytta för elektronikindustrin. Den användbara formen av kisel är ett resultat av tillsats av speciella grundämnen, kända som dopningsmedel, i en process som kallas dopning, där dopningsmedel, såsom fosfor eller bor, tillsätts medan kislet fortfarande är smält. När fosfor tillsätts kisel gör en extra elektron kislet till en halvledare av N-typ. Nästa steg efter att en stav av N-typ av kisel har odlats är skivning, där det glasliknande, stavformade materialet kommer att skivas för att producera tunna kiselskivor. Särskilda tekniker, som den akustiska ytvågen (SAW), används för att skära ett mycket hårt material, som fosfordopat kisel.
Kiselskivorna som genereras genom skivning kan ritas på x-axeln och sedan på y-axeln, vilket resulterar i en enorm mängd halvledare av N-typ. Senare tillverkas även halvledare av P-typ och görs redo för monteringsprocessen. Vid denna tidpunkt har de inneboende halvledarna omvandlats till yttre halvledare. Den enklaste sammansättningen av en halvledare av N-typ och en P-typ är en positiv-negativ (PN)-övergång känd som en diod, som är som en envägsventil. PN-övergången som genererades av kontakten mellan halvledaren av N-typ och P-typ har nu en speciell egenskap som kallas envägskonduktivitet.