電傳導是物質中帶電荷的粒子(載子)移動而使電流流動的現象。表示其導電難易程度的物性值是導電率(電導率,σ),單位為 S/cm(或 S/m)。導電率是電阻率 ρ 的倒數(σ = 1/ρ),導體、半導體、絕緣體的區別,就對應於這個數值相差20個數量級以上。
半導體的導電率表示為 σ = q(nμₙ + pμₚ)。q 為基本電荷,n 與 p 為電子與電洞的濃度,μₙ 與 μₚ 為各自的遷移率。決定導電率的是「有多少可移動的載子」與「每個載子有多容易移動」的乘積,而半導體可藉摻雜將載子濃度改變好幾個數量級,因此能依用途設計導電率。
電流的流動方式有2種:載子被電場推動而產生的漂移電流,以及載子從濃度高處向低處擴散而產生的擴散電流。金屬的電傳導幾乎只用漂移就能說明,但在半導體元件中兩者都很重要。pn 接面的順向電流以擴散電流為主,MOSFET 的通道則依工作條件,漂移與擴散的比重會互換。遷移率與擴散係數以愛因斯坦關係式 D = (kT/q)μ 相連。
對溫度的行為,金屬與半導體正好相反。金屬的載子濃度幾乎固定,溫度升高時晶格振動造成的散射增加,因此導電率下降。本質半導體則在溫度升高時,越過能隙被激發的載子呈指數增加,導電率因而急遽上升。摻雜過的半導體在常溫附近載子濃度幾乎固定,因此溫度上升時導電率會略微下降,呈現接近金屬的行為。
即使是被視為絕緣體的材料,在強電場下也會流過微小電流。例如電子穿越薄閘極絕緣層的穿隧傳導,以及電子經由膜中陷阱能階移動的 Poole-Frenkel 傳導,這些都是決定漏電流與絕緣膜可靠度的因素。反之在銅導線中,當線寬接近電子的平均自由徑(約40nm)時,表面與晶界的散射增加,使電阻率高於塊材數值的尺寸效應已成為問題。