Los elementos tienen propiedades conductoras o no de acuerdo a su estructura atómica.
El grado de conductividad de un elemento viene dado por la cantidad de electrones de la última órbita del átomo.
El cobre es un conductor. El átomo de cobre posee 29 protones en el núcleo y 29 electrones planetarios que giran en órbita dentro de cuatro capas alrededor del núcleo. La primera capa contiene 2 electrones, la segunda 8, la tercera 18 y la cuarta, o capa más externa, 1 electrón.
Un átomo de un aislante posee dos o mas órbitas, con cada una de ellas completada con la cuota de electrones. Por ejemplo, si un átomo tiene un núcleo de 10 protones, tendrá 10 electrones. En la primera capa tendrá 2 electrones, y en la segunda 8. Como la segunda órbita está completa, es muy difícil desalojar a un electrón fuera del átomo.
La diferencia importante entre conductores y aislantes, es que en un conductor hay uno o dos electrones en la capa externa, por lo tanto no están ligados con fuerza al núcleo, mientras que los aislantes tienen su última órbita completa o casi completa.
Los semiconductores son elementos fabricados, que no se hallan en la naturaleza.
Los elementos utilizados en la producción de semiconductores (mayoritariamente silicio), no poseen ninguna propiedad que sea de utilidad para conducir electrones, pero mediante un proceso conocido como doping, se adicionan átomos de impureza (antimonio, fósforo, boro, galio, etc.) logrando dispositivos que permiten paso de carga eléctrica bajo determinadas condiciones.
Fundamentos de electrónica, Robert L.Boylestad
