什么是半导体？

Question

如题所述

Answer 1

半导体是一种特殊的物质，其导电性能介于导体和绝缘体之间，可以在一定条件下控制电流的流动。它是现代电子技术的基础，应用于各种各样的电子设备中。半导体行业的核心任务包括晶圆的制作、薄膜沉积、光刻、蚀刻以及掺杂技术的运用。这些技术使得半导体能够根据不同的需求制作出不同功能的集成电路（IC）、二极管、晶体管等半导体元器件。

半导体材料的种类繁多，如硅、锗、砷化镓等，其中硅由于其良好的导电性和易于加工的特性，是最常用的半导体材料之一。半导体不仅在传统的电脑、手机上发挥作用，还在通信设备、汽车电子、工业自动化、医疗电子、能源环保以及安全监控等多个领域有着广泛的应用。

半导体行业隶属于电子信息产业，是一个硬件产业，它的发展和进步对于信息社会的形成至关重要。半导体产业的上下游关系复杂，涉及到IC设计公司、硅晶圆制造公司和封测厂等多家公司和专业机构。因此，可以说半导体在信息时代的建设和发展中扮演了基础性的角色

Answer 2

半导体是一种材料，其特性介于导体（如金属）和绝缘体（如塑料或陶瓷）之间。它的电导性介于导体和绝缘体之间，因此被称为“半”导体。
半导体的导电特性可以通过控制材料中的杂质、温度和电场来调节。这些材料在电子学和电路设计中扮演着重要的角色，因为它们可以用于制造晶体管、二极管和集成电路等电子元件。
常见的半导体材料包括硅（silicon）和锗（germanium），它们在现代电子设备中得到了广泛应用。通过控制半导体的特性，人们能够制造出各种用途的电子器件，从微处理器到太阳能电池等。

Answer 3

本征半导体
实际应用最多的半导体是硅和锗，它们原子的最外层电子（价电子）都是四个。完全纯净的、结构完整的半导体，称为本征半导体（晶体结构）。
（1）硅和锗的晶体结构
在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。

（2）本征半导体的导电机理
（a）在绝对0度和没有外界激发时,价电子被共价键束缚，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即载流子），不导电，相当于绝缘体。
（b）在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。即出现电子-空穴对。温度越高，本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。
（3）本征半导体的导电机理
在电场力作用下，空穴吸引临近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此认为空穴也是载流子，是带正电的粒子。
在半导体外加电压的作用下，出现两部分电流:自由电子定向移动、空穴的迁移。
本征半导体中由于电子-空穴数量极少，导电能力极低。实用时采用杂质半导体（P型、N型）。

Answer 4

半导体是一种电子材料，其电阻率介于导体和绝缘体之间。半导体材料通常由硅、锗等元素组成，具有一些特殊的电学和光学性质。半导体在电子学和光电子学中具有广泛的应用，包括在集成电路、太阳能电池、激光器、光电器件等方面。半导体的电导特性可以通过掺杂和加电场等方法进行调控，使其在不同的应用中发挥出色的作用。