Yarı iletken üzerine yapılan mekanik işin etkisiyle iletken özelliği kazanabilen, normal şartlar altında yalıtkan olan maddelerdir.
Elektrik akımı, elektriksel akım veya cereyan, en kısa tanımıyla elektriksel yük taşıyan parçacıkların hareketidir. Bu yük genellikle elektrik devrelerindeki kabloların içerisinde hareket eden elektronlar tarafından taşınmaktadır. Ayrıca, elektrolit içerisindeki iyonlar tarafından ya da plazma içindeki hem iyonlar hem de elektronlar tarafından taşınabilmektedir.
Bant teorisi, bir katıdaki elektronların davranışını tanımlar. Bu teoriye göre katıda elektronlar tarafından doldurulacak sürekli enerji bantları ve elektronların bulunamayacağı enerji aralıkları bulunur. Teori elektriksel direnç ve optik absorpsiyon gibi birçok olayı açıklamada büyük yarar sağlar.
Yalıtkan (dielektrik), bir elektrik akımı taşıyabilecek serbest elektronları olmayan, bir elektrik alanıyla kutuplanma özelliği taşıyan, elektrik iletkenliği sıfır veya çok zayıf olan cisim veya madde. Özdirençleri çok yüksek olduğundan, elektrik akımlarını ancak güçlükle geçirebilen maddeler için kullanılır.
Bina yalıtımı ya da bina izolasyonu, herhangi bir yalıtım malzemesi kullanılarak, ortamdan dışarı veya dışarıdan ortama olan enerji akışının indirgenmesidir. Yalıtım malzemelerinin (yalıtkan) çeşitli tipleri vardır:
- Isı akışını indirgemek için, ısıl (termal) yalıtkanlar.
- Elektrik akışını önlemek için, elektrik yalıtkanlar.
- Ses dalgalarını indirgemek için, akustik yalıtkanlar.
Isı iletkenlik ya da termal iletkenlik, fizikte malzemenin ısı iletim kabiliyetini anlatan bir özelliktir. k harfi ile ifade edilir.
Elektriksel iletken, elektriği ileten maddelere verilen addır. Atomların dış yörüngesindeki elektronlar atoma zayıf olarak bağlıdır. Isı, ışık ve elektriksel etki altında kolaylıkla atomdan ayrılırlar. Gümüş, bakır ve altın iyi iletkenlerdir.
Yarı metal kristaller, üzerinden taşınan elektronları spin özelliklerine göre geçirir ya da geçirmezler. Mesela taşınan elektron spin yukarı durumdaysa geçirmezken, spin aşağı durumdaysa geçirebilir. Bunun tam tersi de olabilir. Kristal geçirmediği spin durumlarına yarı iletken gibi davranabilir. Bazı grafin şeritleri, bazı organometalik teller yarı metal özelliği gösterirler. Örneğin Vanadyum Benzen'in sonsuz uzunluktaki organometalik tel yapısı yarı metal özelliğine sahiptir.
Manyetik alan içerisinde bulunan ve üzerinden akım geçen bir iletken boyunca gerilim oluşması olayına Hall etkisi denilmektedir. 1879'da Dr. Edwin Hall tarafından keşfedilmiştir. Gerilimin doğrultusu iletkenden geçen akımın ve manyetik alanın yönüne diktir.
Mott geçişi yoğun madde fiziğinde metal-ametal geçişi için kullanılır. Elektrik alan perdelemesinden dolayı, metalik ortamdaki potansiyel enerji atomun denge pozisyonu çevresinde keskin tepeler oluşturur, elektronlar lokalize olur ve metal ortamdan akım geçmez.
Fermi enerjisi, elektronların toplam kimyasal potansiyeli ya da elektrokimyasal potansiyeli olarak tanımlanır ve µ veya 
şeklinde gösterilir. Bir cismin Fermi seviyesi, bir termodinamik miktardır ve termodinamik iş, cisme bir elektron eklemeye ihtiyaç duyduğundan ötürü, Fermi seviyesi önemlidir. Fermi seviyesinin açık bir şekilde anlaşılması-elektronik özelliklerin belirlenmesinde Fermi seviyesinin elektronik bağ yapısı ile olan ilişkisi ve bir elektronik devrede Fermi seviyesinin voltaj ve yük akışı ile olan ilişkisi- katı hal fiziğinin anlaşılması için gereklidir.
Elektriksel yalıtkan, elektrik yükünün serbestçe akamadığı maddelerdir. Bu yüzden elektrik alanının etkisi altında kaldıklarında, elektrik akımını iletmeleri zordur. Mükemmel yalıtkanlar bulunmamaktadır. Ancak, cam kâğıt ve polietilen tabanlı vesaire gibi yüksek özdirence sahip bazı maddeler çok iyi elektrik yalıtkanlarıdır. Daha düşük özdirençleri olan maddeler hala elektrik kablolarında kullanılmak için yeterlidir. Kauçuk benzeri polimerler ve birçok plastik bu gruba dâhildir. Bu tür malzemeler düşükten orta dereceli gerilimleri güvenli bir şekilde yalıtılmasına hizmet eder.
Fizikte, Alan etkisi, elektriksel alanın uygulanması sonucu materyaldeki elektrik iletkenliğinin değişimidir. Bir metalde elektriksel alanın uygulandığı bölgenin elektron yoğunluğu yüksektir ve elektrik alan metalin içine çok kısa bir mesafede yayılabilir. Ancak bir yarı-iletken de elektriksel alanın uygulandığı bölgenin elektron yoğunluğu düşük olduğu için elektriksel alan metalin içinde uzun bir mesafeye yayılabilir. Bu yayılma yarı-iletkenin yüzeyine yakın olan kısımlarının iletkenliğini değiştirir ve buna Alan Etkisi denir. Alan etkisi, Schottky Diyotu ve Alan Etkisi Transistörünün, MOSFET, JFET ve MESFET’in, temelinde yatar.
Yoğun madde fiziğinde, Cooper iletken çifti veya bina kontrol sistemi (BCS) iletken çiftinin belli koşullarda düşük sıcaklıkla sınırlanmasının elektron iletkeni olduğu ilk kez 1956 yılında Amerikalı fizikçi Leon Cooper tarafından tanımlanmıştır. Metal bir kapta elektronlar arasında rastgele küçük bir etkileşimin Fermi enerjiden daha düşük bir enerji imkânı sağlayan ikili elektronların durumuna sebep olduğunu ve bu ikililik durumunun sınırlı olduğunu gösterdi. Konvensiyonel süper iletkenlerde, bu etkileşim elektro-fonondan kaynaklı olmasıdır. Cooper çifti için süper iletkenlik, 1979 yılında Nobel ödülü alan John Bardeen, Leon Cooper ve John Schrieffer tarafından ilerletilmiş BCS teorisinde tanımlanmıştır.
Katı hal fiziğinde, bir katının elektron kuşak yapısı ; katıdaki bir elektronun sahip olabileceği enerji aralıkları ya da sahip olamayacağı enerji aralıkları olarak tanımlanır. Enerji bant teorisi bu bant ve bant boşluklarını atom veya moleküllerin büyük periyodik kafeslerindeki bir elektron için, izinli kuantum mekaniksel dalga fonksiyonlarını inceleyerek çıkarır. Bant teorisi katıların birçok fiziksel özelliklerini; örneğin elektriksel direnç ve optik soğurum gibi, açıklamak için başarılı bir biçimde kullanılmaktadır ve katı hal cihazları anlamanın temelini oluşturmaktadır.
Yüksek sıcaklık süperiletkenleri, normalin üzerinde sıcaklıklarda süperiletken olarak davranan materyallerdir. İlk yüksek sıcaklık süperiletkeni, 1986’da IBM araştırmacıları Georg Bednorz ve K. Alex Müller tarafından keşfedilmiştir ve 1987’de seramik materyalindeki yüksek iletkenlik keşfinde önemli atılımlarından dolayı Nobel Fizik Ödülü ile ödüllendirilmişlerdir. Sıradan ya da metalik süperiletkenler genellikle 30 Kelvin (-243,15 °C) altında geçiş sıcaklıklarına sahipken yüksek sıcaklık süperiletkenleri 138 K (-135,15 °C) kadar iletkenlik sıcaklıklarıyla gözlemlenir. 2008’e kadar sadece belirli bakır ve oksijen bileşiklerinin (kupratlar) yüksek sıcaklık süperiletkenlik özelliklerine sahip olduğuna inanılıyordu ve yüksek sıcaklık süperiletkenlik terimi bizmut, stronsiyum, kalsiyum, itriyum, baryum gibi bileşikler için bakır oksijen süperiletkenleri yerine kullanılıyordu; fakat şu an birçok demir bileşiğinin yüksek sıcaklıklarda süperiletkenliği biliniyor.
Elektriksel öz direnç, belirli bir malzemenin elektrik akımının akışına karşı nicelleştiren bir özelliktir. Düşük bir direnç kolaylıkla elektrik akımının akışını sağlayan bir malzeme anlamına gelir. Karşıt değeri, elektrik akımının geçiş kolaylığını ölçen elektriksel iletkenliktir. Elektriksel direnç, mekanik sürtünme ile kavramsal paralelliklere sahiptir. Elektriksel direncin SI birimi ohm, elektriksel iletkenliğin birimi ise siemens (birim) (S)'dir.
İletken polimer veya kendiliğinden iletken polimerler (ICP'ler) elektriği ileten organik polimerlerdir. Bu tür bileşikler metalik iletkenliğe sahip olabilir veya yarı iletkenler olabilir. İletken polimerlerin en büyük avantajı, esas olarak dağılma özelliği ile işlenebilir olmalarıdır. İletken polimerler genellikle termoplastik değildir, yani termoform değildir. Ancak, yalıtıcı polimerler gibi, organik maddelerdir. Yüksek elektrik iletkenliği sunabilirler, ancak ticari olarak temin edilebilen diğer polimerlere benzer mekanik özellikler göstermezler. Elektriksel özellikler, organik sentez yöntemleri ve gelişmiş dispersiyon teknikleriyle ince ayar yapılabilir.
Dejenere yarı iletken, malzemenin bir yarı iletkenden çok bir metal gibi davranmaya başladığı kadar yüksek bir katkı/ uyarılma seviyesine sahip bir yarı iletkendir. Dejenere olmayan yarı iletkenlerin aksine, bu tür yarı iletkenler, içsel taşıyıcı konsantrasyonunu sıcaklık ve bant aralığı ile ilişkilendiren kütle hareket yasasına uymaz.
Elektron deliği, fizik, kimya ve elektronik mühendisliğinde, bir atomda veya atomik kafeste bulunabilecek bir konumda elektron eksikliğidir. Normal bir atom veya kristal kafeste elektronların negatif yükü atom çekirdeğinin pozitif yükü ile dengelendiğinden, elektronun yokluğu deliğin bulunduğu yerde net bir pozitif yük bırakır.