Electrónica
La ciencia y tecnología eléctricas y electromecánicas se ocupan de la generación, distribución, conmutación, almacenamiento y conversión de la energía eléctrica hacia y desde otras formas de energía (usando cables, motores, generadores, baterías, interruptores, relés, transformadores, resistencias y otros componentes pasivos). Esta distinción comenzó alrededor de 1906 con la invención de Lee De Forest del triodo, que hizo posible la amplificación eléctrica de señales de radio y señales de audio débiles con un dispositivo no mecánico. Hasta 1950, este campo se denominaba «tecnología de radio» porque su aplicación principal era el diseño y la teoría de transmisores de radio, receptores y tubos de vacío.
Semiconductor
Los semiconductores se definen por su singular comportamiento de conducción eléctrica, a medio camino entre el de un conductor y el de un aislante. Las diferencias entre estos materiales pueden entenderse en términos de los estados cuánticos de los electrones, cada uno de los cuales puede contener cero o un electrón, por el principio de exclusión de Pauli. Estos estados están asociados a la estructura de banda electrónica del material. La conductividad eléctrica surge debido a la presencia de electrones en estados deslocalizados que se extienden por el material, sin embargo, para transportar electrones un estado debe estar "parcialmente lleno", conteniendo un electrón sólo una parte del tiempo. Si el estado está siempre ocupado con un electrón, entonces es inerte, bloqueando el paso de otros electrones a través de ese estado. Las energías de estos estados cuánticos son críticas, ya que un estado está parcialmente ocupado sólo si su energía está cerca del nivel de Fermi.