半导体是什么东西？

Question

如题所述

Answer 1

半导体是一种材料，具有介于导体和绝缘体之间的电导特性。半导体材料常见的有硅（Si）和锗（Ge），它们具有四个价电子。
在纯净的半导体晶体中，所有的价电子都被原子核束缚住，几乎没有自由电子流动，因此它们在室温下表现为绝缘体。
但是，通过向半导体材料中引入杂质，即掺杂，可以改变其导电性能。掺入少量五价元素（如磷、砷）的杂质称为N型半导体，导电性能强于纯净的半导体。
掺入少量三价元（（如硼、铝）的杂质称为P型半导体，导电性能也会有所提高。

在半导体中，通过控制掺杂和施加电场，可以调节材料的导电性，从而实现电子器件的功能。半导体材料广泛应用于各种电子器件，如晶体管、集成电路、太阳能电池等。

Answer 2

锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物和金属硫化物等物体，它们的导电能力介于导体和绝缘体之间，叫做半导体。

半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件（热敏电阻）；利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件，像光电池、光电管和光敏电阻等。

半导体还有一个最重要的性质，如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加。利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件，如半导体二极管、三极管等。

把一块半导体的一边制成P型区，另一边制成N型区，则在交界处附近形成一个具有特殊性能的薄层，一般称此薄层为PN结。图中上部分为P型半导体和N型半导体界面两边载流子的扩散作用（用黑色箭头表示）。中间部分为PN结的形成过程，示意载流子的扩散作用大于漂移作用（用蓝色箭头表示，红色箭头表示内建电场的方向）。下边部分为PN结的形成。表示扩散作用和漂移作用的动态平衡。