Le silicium comme tel est très résistant. À l'état pur, il n'est guère utile. On modifie la résistance des semiconducteurs en introduisant des impuretés convenables dans leur structure cristalline. On dit que le semiconducteur est dopé. Ceci est réalisé en introduisant des atomes ayant des électrons en plus, ou en moins, sur leur dernière couche. Par exemple, l'arsenic, le phosphore et l’antimoine en ont cinq, donc un de trop. Le bore, le gallium et l’indium en ont trois; il en manque un. Les trois premiers sont pentavalents et les trois derniers, trivalents. Le niveau habituel de dopage va d’un atome d’impureté par 106 à 108 atomes de silicium.
L'addition d'un élément pentavalent crée un surplus d'électron. Les liens étant tous complétés, les électrons en trop peuvent se promener d'un atome à l'autre. Ce type de dopage produit un matériel semiconducteur de type N.
L'addition d'un élément trivalent crée un manque d'électrons qu'on appelle trous. Un électron manquant dans la structure cristalline laisse une place libre où un électron peut venir se placer en provenant du lien voisin, laissant alors un trou où il était. Le courant électrique est appelé un courant de trous, les trous semblant se déplacer. Ce type de dopage produit un matériel de type P.
Les électrons libres dans un matériel de type N et les trous dans un matériel de type P sont appelés les porteurs majoritaires du courant électrique.