什么是半導(dǎo)體?半導(dǎo)體的英文名是Semiconductor,是一種導(dǎo)電物質(zhì),是導(dǎo)體和絕緣體之間的中間層。半導(dǎo)體在低溫下充當絕緣體,在常溫下導(dǎo)電。它們被稱為“半導(dǎo)體”,因為這種物質(zhì)在某些條件下可以導(dǎo)電,在另一些條件下則不導(dǎo)電。在有半導(dǎo)體雜質(zhì)的情況下會發(fā)生變化,不同的雜質(zhì)可以賦予不同的半導(dǎo)體特性。當兩種不同的半導(dǎo)體結(jié)合時,就形成了一個結(jié)。結(jié)中電子、離子和電子空穴等電荷載流子的特性是現(xiàn)代二極管、晶體管和電子器件的基礎(chǔ)。
半導(dǎo)體器件是一種電子元件,其功能取決于半導(dǎo)體材料(主要是硅、鍺、砷化鎵和有機半導(dǎo)體)的電子特性。
在大多數(shù)應(yīng)用中,半導(dǎo)體器件已經(jīng)取代了真空管。他們使用固體傳導(dǎo)代替真空中的氣體或熱離子發(fā)射。
現(xiàn)代觀點利用量子物理,通過晶體結(jié)構(gòu)中帶電粒子的運動來解釋半導(dǎo)體的特性。雜質(zhì)會顯著改變半導(dǎo)體的這一特性。如果在半導(dǎo)體中摻雜更多的空穴,則稱為P型半導(dǎo)體,如果在半導(dǎo)體中有更多的電子自由移動,則稱為N型半導(dǎo)體。通過以精確的比例混合雜質(zhì)并結(jié)合不同類型的PN半導(dǎo)體,可以制造出具有極高性能的電子元件。
硅、鍺和砷化鎵的化合物最廣泛地用作電子元件中的半導(dǎo)體。半導(dǎo)體的第一次實際應(yīng)用是在1904年,當時使用了純半導(dǎo)體二極管的貓須探測器。后來由于量子物理的發(fā)展,1947年晶體管問世,1958年第一個集成電路問世。硅是微電子、電子和光伏領(lǐng)域最常用的半導(dǎo)體材料?,F(xiàn)代材料科學(xué)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了有機半導(dǎo)體,它們是最早的應(yīng)用,即有機發(fā)光二極管(有機發(fā)光二極管),P印刷有機太陽能電池(有機太陽能電池)和OFET(有機太陽能電池)。