在室溫下，就導電性能來說，固體可分為絕緣體、半導體和導體三類。絕緣體內(nèi)部自由電子非常少，電阻率在1022 ～1010歐·厘米范圍內(nèi)。導體內(nèi)部的自由電子密度不僅很大，而且不受環(huán)境溫度的影響。半導體內(nèi)部的自由載流子密度受外界環(huán)境的影響很大，電阻率介于絕緣體和導體之間。半導體的電學性能很容易受各種因素的控制。絕大部分的固態(tài)電子器件是用半導體材料制成的，因而有時也稱為半導體電子器件。在極低溫度下，某些固體的電阻率會突然接近于零，這種材料稱為超導體。用超導體制成的固態(tài)電子器件簡稱為超導器件，在探測器、計量標準和高速元件方面有很重要的應(yīng)用前景。

從固體的導電機構(gòu)來看，半導體中可移動的帶電粒子可以是電子、空穴或離子。電子是帶負電荷的粒子，空穴是帶正電荷的準粒子，離子可以帶負電荷或帶正電荷。離子導電的半導體一般簡稱為離子導體。離子導體在導電過程中伴隨著本身成分的化學變化，因而不宜作電子功能器件。電子導電的半導體稱電子型半導體，簡稱N型半導體。空穴導電的半導體稱空穴型半導體，簡稱P型半導體。如果半導體中同時存在等量的電子和空穴則稱為本征半導體。固體中電子的能量分布一般分成若干個能帶。半導體中的外層價電子常處于價帶或?qū)е?，價帶和導帶之間有一定的間隔稱為禁帶。價帶基本上被價電子所填滿，有時也存在少量空額，即上述的空穴。導帶中可以有少量自由電子。導帶中的電子密度和價帶中的空穴密度不僅受外界溫度、光照等的影響，而且受半導體材料中微量雜質(zhì)、晶體缺陷等的影響也很大。鍺、硅半導體材料中摻入微量的磷、砷或銻就成為N型半導體;摻入微量的硼、鎵或鋁，就成為P型半導體。N型半導體和P型半導體連接在一起就成為一個PN結(jié)。PN結(jié)是許多半導體電子器件的基本單元結(jié)構(gòu)。PN結(jié)具有整流特性，通電流時，一個方向的電阻很小，另一個方向的電阻很大。反向偏置時，PN結(jié)還可以和一個電容器等效。正向偏置時，P型半導體中的空穴注入到N型半導體中去，而N型半導體中的電子注入到P型半導體中去，這稱為PN結(jié)的少子(少數(shù)載流子)注入效應(yīng)。光照在半導體表面時，可以在半導體內(nèi)部激發(fā)出自由電子、自由空穴或電子空穴對。這是許多半導體光電子器件的最基本的工作機理。

固態(tài)電子器件的理論基礎(chǔ)是固體物理，技術(shù)基礎(chǔ)是材料科學。30年代固體電子論的進展和40～50年代鍺、硅材料工藝的進展，奠定了后半個世紀固態(tài)電子器件飛速發(fā)展的基礎(chǔ)。Ⅲ、Ⅴ族化合物半導體材料，尤其是砷化鎵材料工藝日趨成熟，新的固態(tài)電子器件隨著材料質(zhì)量的提高和對材料物理的深入研究而不斷出現(xiàn)。在微波晶體管方面，從已有的MES場效應(yīng)晶體管發(fā)展到調(diào)制摻雜高遷移率晶體管，使電路的開關(guān)延遲縮短，頻率響應(yīng)又有很大提高。此外，用異質(zhì)結(jié)制做晶體管時，由于異質(zhì)發(fā)射結(jié)的注入效率高，基區(qū)電阻小，可使頻率響應(yīng)提高很多，也有很大前途。當器件尺寸不斷縮小時，熱載流子可以不受碰撞飛過有源區(qū)，因而將出現(xiàn)利用彈道效應(yīng)的高速、高頻晶體管。InP 材料的電子負微分遷移率效應(yīng)比砷化鎵更為顯著，閾值電場更低，因此用InP將做出性能更好的電子轉(zhuǎn)移器件。另外，利用分子束外延等新技術(shù)可以制備超晶格材料、空間調(diào)制摻雜材料、各種理想的異質(zhì)結(jié)等新結(jié)構(gòu)的材料。

通常的固態(tài)器件包括晶體管、微處理器芯片以及動態(tài)隨機存取存儲器(Dynamic random-access memory (DRAM))等。動態(tài)隨機存取存儲器在計算機及其相關(guān)產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛，而且最近的固態(tài)硬盤有取代傳統(tǒng)機械旋轉(zhuǎn)式硬盤的趨勢。固態(tài)電子器件的行為涉及了大量的電磁學、量子力學過程。固態(tài)電子器件的概念在1950年代和1960年代開始變得流行，那段時間業(yè)界經(jīng)歷了真空管到半導體二極管和之后的晶體管的技術(shù)轉(zhuǎn)變。后來，集成電路(integrated circuit (IC))、發(fā)光二極管(light-emitting diode (LED))以及液晶顯示器(liquid-crystal display (LCD))等成為了固態(tài)電子設(shè)備研究的新成果。