Un cristal devient généralement conducteur lorsqu’il subit un processus appelé dopage. Le dopage est l'introduction intentionnelle d'impuretés dans un matériau semi-conducteur pour modifier ses propriétés électriques. Lorsque certaines impuretés sont ajoutées à un cristal, elles peuvent donner ou accepter des électrons, ce qui augmente le nombre de porteurs de charge libres dans le matériau et lui permet de conduire l'électricité.

Par exemple, dans le cas du silicium, qui est un semi-conducteur, le dopage peut être effectué en ajoutant des atomes avec un électron de valence de plus ou un de moins que le silicium. Si des atomes avec un électron de valence supplémentaire sont ajoutés (comme le phosphore), les électrons supplémentaires se lient de manière lâche et peuvent facilement se déplacer autour du réseau cristallin, créant un porteur de charge négative appelé semi-conducteur de type n. D'un autre côté, si des atomes avec un électron de valence de moins sont ajoutés (comme le bore), les trous résultants (électrons manquants) peuvent se déplacer autour du réseau, créant un porteur de charge positif, conduisant à un semi-conducteur de type p.

En contrôlant soigneusement le type et la concentration des dopants, la conductivité électrique d'un cristal peut être ajustée avec précision pour diverses applications. Le dopage est essentiel dans la fabrication de transistors, de diodes et d’autres dispositifs semi-conducteurs qui constituent l’épine dorsale de l’électronique moderne.