Negatiiviset (N) -tyyppiset puolijohteet ovat osittain johtavia ja osittain eristäviä materiaaleja, jotka luovuttavat elektronit elektronisissa laitteissa. N-tyypin puolijohteet, kuten niiden positiivinen (P) -tyyppinen vastine, on valmistettu elementeistä, kuten pii ja germanium. Yhdessä N-tyypin puolijohteet ja P-tyypin puolijohteet ovat nykyaikaisten puolijohdelaitteiden rakennuspalikoita.
Valenssielektronit atomimallissa ovat kiertoradan uloimman kuoren elektronit. Esimerkiksi piissä on neljä elektronia valenssikuorissa. Tämä tekee piistä puolijohteen tai osittaisen johtimen ja osittaisen eristeen. Täysjohtimissa, kuten kuparissa ja alumiinissa, on enemmän elektroneja valenssikuorella, mikä helpottaa elektronien liikkuvuutta ja johtaa korkeaan johtavuuteen.
Piitä valmisteltaessa puolijohteiden valmistukseen piidioksidi kuumennetaan erittäin korkeissa lämpötiloissa ilman happea. Piidioksidi on yleinen hiekka, jota esiintyy lähes kaikkialla. Puhdasta piitä ja sen ulkoisia muotoja tuottavat erikoislaitteet ovat pääosa investoinneista puolijohdetuotantoon.
Ulkopuoliset puolijohteet ovat puhtaita puolijohteita, jotka on seostettu epäpuhtauselementteillä, kuten fosforilla tai pronssilla, elektronien luovuttajan tai elektronin vastaanottajan ominaisuuksilla. Kun nelivalenssinen elektronielementti seostetaan viiden valenssin elektronielementillä, syntyy N-tyypin puolijohteita. Kolmen valenssielementin käyttäminen johtaa P-tyypin puolijohteeseen. Epäpuhtauksien määrä on noin 1 epäpuhtausatomi jokaista 100 miljoonaa piiatomia kohti.
Fosforissa on viisi valenssielektronia. Jos 100 miljoonaa piin atomia seostetaan fosforiatomilla, syntyy N-tyypin puolijohteita. N-tyypin materiaalista tulee yhdessä P-tyypin materiaalin kanssa yksinkertaisimman puolijohteen, joka tunnetaan diodina, rakennuspalikka. Diodin rakentamiseksi tehdään liitos N- ja P-tyyppisen puolijohteen välille. Risteystä vastakkaisilla puolilla metallijohdot on liitetty puolijohteiden vapaaseen päähän.
Virta virtaa vapaasti yhteen suuntaan diodissa, mutta melkein ei virtaa toiseen suuntaan, mikä tekee diodista vakiovarusteen oikaisuun tai vaihtovirran (AC) muuttamiseen suoraan (DC). Diodia käytetään myös verhokäyrän havaitsemiseen, jossa radiotaajuisen (RF) signaalin huipputasot uutetaan diodinilmaisinpiirin avulla. Tämä käsite ehdottaa äänen erottamisprosessia amplitudimodulaatiossa (AM). Diodi yhdessä oikean aikavakion vastuskondensaattoripiirin (RC) kanssa tuottaa ääntä AM-RF-verhokäyrästä.