半導體是一類在電導率范圍上介於絕緣體（insulator）和導體（conductor）之間的材料。這種材料的特點是在一定條件下，如溫度或摻雜，可以通電或阻斷電流。半導體是現代電子技術的基石，應用廣泛，從計算機和智能手機到太陽能電池和雷射等領域都需要使用半導體元件。

半導體的電導率可在一定條件下控制，這是因為半導體的能帶結構與電子運動特性。能帶是指材料中電子能量分布的區域，包括價電帶（valence band）和導電帶（conduction band）。在絕緣體中，這兩個能帶之間的能隙（band gap）非常大，電子不能輕易跳過，因此絕緣體不導電。而在導體中，這個能隙幾乎為零，電子可以自由地在兩個帶之間移動，從而導致良好的導電性。

然而，半導體的特點在於其能帶結構能夠受到外部因素的調節，例如溫度或摻雜。當半導體材料被加熱時，部分價電帶內的電子獲得足夠的能量，跳過能隙進入導電帶，從而導致材料變得導電。這種現象稱為升溫激發（thermal excitation），並使半導體材料在高溫下變得導電。

另一種改變半導體電導率的方式是通過摻雜，即在半導體晶格中引入某些外部元素，這稱為雜質（doping）。根據摻雜的元素種類，半導體可以分為n型半導體和p型半導體。在n型半導體中，摻雜元素引入多餘的自由電子，增加導電帶中的電子數量，使其導電性增加。而在p型半導體中，摻雜元素引入缺乏電子的電洞，這是價電帶中的缺陷，它們可以在電場的作用下移動，形成電流。

半導體的電子和電洞傳導方式是半導體電子元件的基礎。電子和電洞是稱為載子的電荷的攜帶者，它們可以在半導體材料中移動，並形成電流。這種電子傳導或電洞傳導是半導體元件如二極管、晶體管和電晶體的工作原理的基礎。

總的來說，半導體材料之所以如此重要，是因為它們具有可控制的電導特性，可用於許多電子設備和技術中。它們的應用範圍從信息處理到能源轉換，對現代生活和科技的發展都起著至關重要的作用。此外，近年來的研究也在發展新型半導體材料，以實現更高效能的電子元件和能源轉換技術。