Полумета́ллы — в физике твёрдого тела называются различные вещества, занимающие по электрическим свойствам промежуточное положение между металлами и полупроводниками . В отличие от полупроводников полуметаллы обладают электрической проводимостью вблизи абсолютного нуля температуры , в то время как полупроводники (тем более диэлектрики) в этих условиях — изоляторы .

В металлах и полуметаллах уровень Ферми ${\displaystyle E_{F}}$ находится внутри, по меньшей мере, одной разрешённой зоны . В диэлектриках и полупроводниках уровень Ферми находится внутри запрещённой зоны, но в полупроводниках зоны находятся достаточно близко к уровню Ферми для заполнения их электронами или дырками в результате теплового движения частиц.

Характерной особенностью полуметаллов является небольшое перекрытие валентной зоны и зоны проводимости , что приводит, с одной стороны, к тому, что полуметаллы остаются проводниками электрического тока вплоть до абсолютного нуля температуры , а с другой стороны — с повышением температуры число ( электронов и дырок ) возрастает, но всё-таки остаётся небольшим, достигая концентрации до 10 ¹⁸ —10 ²⁰ см ⁻³ , или до 10 ⁻³ на один атом.

Носители тока в полуметаллах отличаются большой подвижностью и малой эффективной массой . Поэтому полуметаллы — удобные материалы для наблюдения размерных эффектов ^{[ прояснить ]} , фазовых переходов полуметалл — диэлектрик в сильных магнитных полях и ряда других явлений в твёрдом теле .

Примечания