Puolijohteet ovat aina läsnä nykytekniikassa. Kun arvioidaan niiden kyvystä johtaa sähköä, nämä laitteet kuuluvat täysjohtimien ja eristimien väliin. Niitä käytetään osana digitaalista piiriä tietokoneissa, radioissa, puhelimissa ja muissa laitteissa.
Puolijohteiden valmistusprosessi alkaa perusmateriaalista. Puolijohteita voidaan valmistaa yhdestä kymmenestä tällaisesta materiaalista, mukaan lukien germanium, galium -arsenidi ja useat indiumyhdisteet, kuten indiumantimonidi ja indiumfosfidi. Suosituin perusmateriaali on pii sen alhaisten tuotantokustannusten, yksinkertaisen käsittelyn ja lämpötila -alueen vuoksi.
Käyttämällä esimerkkinä pii, puolijohteiden valmistusprosessi alkaa piikiekkojen valmistuksella. Ensin pii leikataan pyöreiksi kiekkoiksi timanttikärkisellä sahalla. Nämä kiekot lajitellaan sitten paksuuden mukaan ja tarkistetaan vaurioiden varalta. Tämän jälkeen kiekon toinen puoli syövytetään kemiallisesti ja kiillotetaan peilitasoiseksi kaikkien epäpuhtauksien ja vaurioiden poistamiseksi. Sirut on rakennettu sileälle puolelle.
Piikiekon kiillotetulle puolelle levitetään piidioksidilasikerros. Tämä kerros ei johda sähköä, mutta auttaa valmistelemaan materiaalia fotolitografiaa varten. Valmistusprosessissa levitetään myös piirikuvioiden kerroksia kiekkoon sen jälkeen, kun se on päällystetty valoherkän kemikaalin kerroksella. Valo loistaa sitten ristikon ja linssimaskin läpi niin, että haluttu piirikuvio painetaan kiekkoon.
Valoresistinen kuviointi pestään pois käyttämällä useita orgaanisia liuottimia, jotka on sekoitettu yhteen tuhkatuksessa. Prosessin tuloksena on kolmiulotteinen (3D) kiekko. Kiekko pestään märillä kemikaaleilla ja hapoilla epäpuhtauksien ja jäämien poistamiseksi. Useita kerroksia voidaan lisätä toistamalla koko fotolitografiaprosessi.
Kun kerrokset on lisätty, piikiekon alueet altistuvat kemikaaleille, jotta ne olisivat vähemmän johtavia. Tämä tehdään käyttämällä doping -atomeja korvaamaan piiatomit alkuperäisessä kiekon rakenteessa. On vaikea valvoa, kuinka monta dopingiatomia istutetaan yhdelle alueelle.
Puolijohteiden valmistusprosessin viimeinen tehtävä on koko kiekon pinnan päällystäminen ohuella kerroksella johtavaa metallia. Yleensä käytetään kuparia. Metallikerros kiillotetaan epätoivottujen kemikaalien poistamiseksi. Kun puolijohteiden valmistusprosessi on valmis, valmiit puolijohteet testataan perusteellisesti.