Negativni (N) poluvodiči su djelomično vodljivi i djelomično izolacijski materijali koji doniraju elektrone u elektroničkim uređajima. Poluvodiči N-tipa, kao i njihov pozitivni (P)-tip, izrađeni su od elemenata kao što su silicij i germanij. Zajedno, poluvodiči tipa N i poluvodiči tipa P su građevni blokovi modernih poluvodičkih uređaja.
Valentni elektroni u atomskom modelu su elektroni u najudaljenijoj ljusci orbite. Silicij, na primjer, ima četiri elektrona u valentnoj ljusci. To čini silicij poluvodičem, odnosno djelomičnim vodičem i djelomičnim izolatorom. Puni vodiči, kao što su bakar i aluminij, imaju više elektrona na valentnoj ljusci, što rezultira lakšom pokretljivošću elektrona što dovodi do visoke vodljivosti.
Prilikom pripreme silicija za proizvodnju poluvodiča, silicij dioksid se zagrijava na super povišenim temperaturama u odsutnosti kisika. Silicijev dioksid uobičajen je pijesak koji se nalazi gotovo posvuda. Posebna oprema koja proizvodi čisti silicij i njegove vanjske oblike glavni je dio ulaganja u proizvodnju poluvodiča.
Ekstrinzički poluvodiči su čisti poluvodiči koji su dopirani elementima nečistoća, kao što su fosfor ili bronca, kako bi imali karakteristike donora elektrona ili akceptora elektrona. Kada se četverovalentni elektronski element dopira petovalentnim elektronskim elementom, nastaju poluvodiči N-tipa. Korištenje trovalentnog elementa rezultira poluvodičem P-tipa. Količina nečistoće je oko 1 atom nečistoće na svakih 100 milijuna atoma silicija.
Fosfor ima pet valentnih elektrona. Ako je 100 milijuna atoma silicija dopirano atomom fosfora, nastaju poluvodiči N-tipa. Materijal N-tipa, zajedno s materijalom P-tipa, postaje građevni blok za najjednostavniji poluvodič, poznat kao dioda. Da bi se napravila dioda, napravi se spoj između N-tipa i P-tipa poluvodiča. Na stranama suprotnim od spoja, metalni vodovi su spojeni na slobodni kraj poluvodiča.
Struja u diodi slobodno teče u jednom smjeru, ali gotovo nikakva struja ne teče u drugom smjeru, što diodu čini standardnim uređajem za ispravljanje, odnosno proces pretvaranja izmjenične struje (AC) u izravnu (DC). Dioda se također koristi za detekciju ovojnice gdje se vršne razine radiofrekventnog (RF) signala izdvajaju pomoću sklopa detektora diode. Ovaj koncept sugerira proces audio ekstrakcije u amplitudnoj modulaciji (AM). Dioda u sprezi s krugom otpornik-kondenzator (RC) prave vremenske konstante generira zvuk iz AM RF omotnice.