半导体是现代电子器件的重要组成部分,也是现代技术的基本组成部分之一。要用作半导体材料,一种物质必须具有介于绝缘体和导体之间的导电性,绝缘体导电性很小,这使得电流非常容易流动。大多数半导体材料是结晶无机固体,尽管...
半导体是现代电子器件的重要组成部分,也是现代技术的基本组成部分之一。要用作半导体材料,一种物质必须具有介于绝缘体和导体之间的导电性,绝缘体导电性很小,这使得电流非常容易流动。大多数半导体材料是结晶无机固体,尽管也存在由非晶固体和液体制成的半导体。常见的半导体材料包括硅、砷化镓和氮化镓,尽管也存在其他材料。除了这些原材料,半导体通常也含有少量其他物质,称为掺杂剂。

硅是最常见的半导体,是周期表上的第14个元素半导体材料的导电性可以通过使其受到电能、磁场或其他能增加材料电子能级的刺激而提高,导致其中一些从低能带转移到高能带,不太拥挤的导带。这使得通电的电子能够更自由地穿过材料,同时在价带上形成带正电的间隙,称为电子空穴。这使得电流能够流过半导体。通过控制半导体的导电性,半导体也被用于太阳能发电和光探测传感器,因为当它们受到入射光子的适当激励时,它们可以产生电流流

半导体是现代电子设备的重要组成部分,也是现代技术的基本组成部分之一。最常见的是用过的半导体材料是硅,周期表上的第14个元素,也是地壳中最常见的元素之一。大多数硅半导体具有规则的晶体结构,其原子排列在其中,但非晶态或非晶态,也可以使用硅。非晶硅半导体的性能不如晶硅,但非晶硅可以沉积在更薄的层中,第二种最常见的半导体材料是化合物砷化镓(GaAs),砷化镓在许多方面都优于硅,如开关速度快、耐热性好等但是,砷化镓的成本也更高,加工难度也更大,因此通常只用于硅不足的应用中,它也有较高的功耗。砷化镓通常用于高速电子和高效光伏电池等用途另一种用于半导体的镓化合物是氮化镓(GaN),它可以在非常高的温度和电压下工作,因此通常用于涉及微波的应用氮化镓还可用于发光二极管(LED)、高频激光二极管以及一些军用雷达,也可与另一种半导体材料氮化铟(InN)结合使用,氮化铟制造一种称为铟镓氮化铟的混合物。铟镓氮化铟通常用于发光二极管,也可以是太阳能电池的一种非常有效的材料。半导体通常含有少量的掺杂剂来改变其硅中常见的掺杂元素有硼、磷、砷等,砷化镓和氮化镓掺杂锰等金属具有半导体和铁磁性