可以说现如今IT领域的硬件配置全是创建在半导体工业生产以上，而半导体也是由一个个晶体管（包含二极管、三极管、场效管、双向晶闸管等，有时候专指双极型元器件）构成。下边使我们从半导体与晶体管谈起（其他的原理类似）。

1、半导体：

说起芯片，大家就迫不得已谈及半导体。实际上半导体的发觉也是由物理学所发展趋势起來的，使我们从物理学分子方面谈起。大家都了解除开H、He之外的别的原素全是以外层8电子为平稳情况，化学知识也告知大家使二种原素得到联接的静电力（离子键）有离子键与化学键（金属键与化学键相近）。

离子键一般存有于金属材料与非金属材料间，如Na分子丧失一个电子变成Na+颗粒，Cl分子获得一个电子变成Cl-颗粒，两分子变成异性朋友正电荷根据电磁力吸引住在一起变成Nacl也就是氧化钠食用盐；化学键一般促使非金属元素得到融合，不一样分子中间可以用核外电子相互产生电子对使最外层产生8电子平稳态，比如N2。

此刻大家观查到化学元素表中有一类C族原素最外层仅有4个电子，即不容易丧失也不易获得电子，这就是半导体的定义，但是在该族原素中伴随着电子叠加层数的提升也会越来越愈来愈非常容易丧失电子（Si以后的原素Ge、Sn、Pb等），试验中发觉硅Si因为其适合的电子叠加层数及其最外层电子数变成大家眼里最好是的半导体原材料。这也是全球新科技领域汇集的"美国硅谷"的来历，"美国硅谷"也是最开始科学研究和生产制造以硅为基本的半导体芯片的地区，因而而出名。

2、晶体管与集成电路芯片：

二极管是晶体管的在其中一种，是由半导体原材料（硅、硒、锗等）生产制造的一种能单边导电性的电子电子器件。即在二极管的阳极氧化与负极释放顺向工作电压时导通，释放反方向工作电压时截至，等同于一个电源开关的接入与断掉。而此刻便拥有最基本的数据信号区别，比如大家将电流量通断记作1，断掉记作0。这就是大家熟识的电脑语言0、1。现如今的C语言、C++、JS、H5等变为語言也是将此类01文字翻译为大家看得懂并便捷编写的方式。

在二极管问世后大家便能设计方案逻辑性正本，学过自动控制系统原理课程内容的大家都了解有与或非的逻辑门（比如跟门是两者都另外完成才可以获得1的輸出）。各种逻辑门根据串联串连的方式集合起来，看起来简易的逻辑门电路在上亿总数的排列与组合集聚在一起后便能完成比较复杂的测算（这在其中逻辑门的排列与组合设计方案也就是芯片加工工艺的设计方案也是决策芯片特性的关键因素，必须长期技术性的累积）而芯片就是此类计算电源电路的结合，即集成电路芯片IC。