半導體是現代電子器件的重要組成部分,也是現代技術的基本組成部分之一。要用作半導體材料,一種物質必須具有介于絕緣體和導體之間的導電性,絕緣體導電性很小,這使得電流非常容易流動。大多數半導體材料是結晶無機固體,盡管...
半導體是現代電子器件的重要組成部分,也是現代技術的基本組成部分之一。要用作半導體材料,一種物質必須具有介于絕緣體和導體之間的導電性,絕緣體導電性很小,這使得電流非常容易流動。大多數半導體材料是結晶無機固體,盡管也存在由非晶固體和液體制成的半導體。常見的半導體材料包括硅、砷化鎵和氮化鎵,盡管也存在其他材料。除了這些原材料,半導體通常也含有少量其他物質,稱為摻雜劑。

硅是最常見的半導體,是周期表上的第14個元素半導體材料的導電性可以通過使其受到電能、磁場或其他能增加材料電子能級的刺激而提高,導致其中一些從低能帶轉移到高能帶,不太擁擠的導帶。這使得通電的電子能夠更自由地穿過材料,同時在價帶上形成帶正電的間隙,稱為電子空穴。這使得電流能夠流過半導體。通過控制半導體的導電性,半導體也被用于太陽能發電和光探測傳感器,因為當它們受到入射光子的適當激勵時,它們可以產生電流流

半導體是現代電子設備的重要組成部分,也是現代技術的基本組成部分之一。最常見的是用過的半導體材料是硅,周期表上的第14個元素,也是地殼中最常見的元素之一。大多數硅半導體具有規則的晶體結構,其原子排列在其中,但非晶態或非晶態,也可以使用硅。非晶硅半導體的性能不如晶硅,但非晶硅可以沉積在更薄的層中,第二種最常見的半導體材料是化合物砷化鎵(GaAs),砷化鎵在許多方面都優于硅,如開關速度快、耐熱性好等但是,砷化鎵的成本也更高,加工難度也更大,因此通常只用于硅不足的應用中,它也有較高的功耗。砷化鎵通常用于高速電子和高效光伏電池等用途另一種用于半導體的鎵化合物是氮化鎵(GaN),它可以在非常高的溫度和電壓下工作,因此通常用于涉及微波的應用氮化鎵還可用于發光二極管(LED)、高頻激光二極管以及一些軍用雷達,也可與另一種半導體材料氮化銦(InN)結合使用,氮化銦制造一種稱為銦鎵氮化銦的混合物。銦鎵氮化銦通常用于發光二極管,也可以是太陽能電池的一種非常有效的材料。半導體通常含有少量的摻雜劑來改變其硅中常見的摻雜元素有硼、磷、砷等,砷化鎵和氮化鎵摻雜錳等金屬具有半導體和鐵磁性