半导体

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半导体材料

半导体(英语:Semiconductor)是一种导电率在绝缘体至导体之间的物质。导电率容易受控制的半导体,可作为信息处理的器件材料。从科技或是经济发展的角度来看,半导体非常重要。很多电子产品,如计算机、移动电话、数字录音机的核心单元都是利用半导体的导电率变化来处理信息。常见的半导体材料有:第一代(另一种定义/说法:第一“类”。以下第二、三代,同)的硅、锗,第二代的砷化镓、磷化铟,第三代的氮化镓、碳化硅等;而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

材料的导电性是由导带中含有的电子数量决定。当电子从价带获得能量而跳跃至导电带时,电子就可以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料其导电带与价电带之间的能隙非常小,在室温下电子很容易获得能量而跳跃至导电带而导电,而绝缘材料则因为能隙很大(通常大于9电子伏特),电子很难跳跃至导电带,所以无法导电。

一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特,介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发,或是改变其能隙之间距,此材料就能导电。

半导体器件

半导体器件(英语:semiconductor device)是利用半导体材料的特殊电特性来完成特定功能的电子器件。半导体的导电性介于良导电体与绝缘体之间,这些半导体材料通常是硅、锗或砷化镓,并经过各式特定的渗杂,产生P型或N型半导体,作成整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等组件或设备。

常见的半导体组件有二极管、晶体管等。