半導體是一種特殊的材料，其電學性質(zhì)介于導體和絕緣體之間。
一、物理特性
導電性特點
導體（如銅、鋁等金屬）具有良好的導電性，是因為它們內(nèi)部有大量的自由電子，這些自由電子可以在電場作用下自由移動，從而形成電流。絕緣體（如橡膠、陶瓷等）內(nèi)部幾乎沒有自由移動的電荷，所以很難導電。
半導體在純凈的狀態(tài)下，導電性能較差。這是因為半導體材料（如硅、鍺等）內(nèi)部的價電子（最外層電子）被原子核束縛得比較緊，不能像導體中的自由電子那樣自由移動。不過，在一定條件下，半導體的導電能力會發(fā)生顯著變化。
對溫度、光照等因素的敏感性
溫度對半導體的導電性能影響很大。當溫度升高時，半導體材料內(nèi)部的價電子獲得足夠的能量，能夠擺脫原子核的束縛，變成自由電子，同時產(chǎn)生空穴（空穴可以看作是帶正電的粒子）。這些自由電子和空穴的數(shù)量增加，使得半導體的導電能力增強。例如，純凈的硅在室溫下導電性較差，但當溫度升高到一定程度后，它的導電性能會明顯提升。
光照也會影響半導體的導電性。某些半導體材料在光照時，光子的能量可以使價電子躍遷到導帶（電子能夠自由移動的能帶），從而產(chǎn)生更多的自由電子和空穴，增加導電性。這種特性使得半導體可以用于制造光敏元件，如光敏電阻。光敏電阻在光照強度增加時，電阻值會減小，從而改變電路中的電流。
摻雜特性
半導體可以通過摻雜來改變其導電性能。摻雜是指在純凈的半導體材料中摻入少量的雜質(zhì)原子。例如，在硅中摻入五價元素（如磷），磷原子會取代硅原子的位置，由于磷原子比硅原子多一個價電子，這個多余的電子很容易成為自由電子，從而使半導體的導電性增強，這種摻雜后的半導體稱為N型半導體。
相反，如果在硅中摻入三價元素（如硼），硼原子會取代硅原子的位置，由于硼原子比硅原子少一個價電子，會形成一個空穴，當周圍的價電子填補這個空穴時，又會產(chǎn)生新的空穴，這些空穴可以移動，使半導體的導電性增強，這種摻雜后的半導體稱為P型半導體。通過這種摻雜方式，可以制造出具有不同電學特性的半導體器件，如二極管、三極管等。
二、應用領(lǐng)域
電子器件制造
半導體是制造集成電路（IC）的關(guān)鍵材料。集成電路是現(xiàn)代電子設(shè)備的核心部件，它將大量的晶體管、電阻、電容等電子元件集成在一塊小小的半導體芯片上。例如，計算機的CPU（中央處理器）就是一種高度復雜的集成電路，它包含了數(shù)十億個晶體管，這些晶體管都是基于半導體材料制造的。晶體管是一種半導體器件，它具有放大、開關(guān)等功能，是電子電路中不的可的或的缺的元件。
二極管也是一種常見的半導體器件。它具有單向?qū)щ娦?，即電流只能從一個方向通過，這種特性在整流電路（將交流電轉(zhuǎn)換為直流電）中非常重要。在電源適配器中，二極管就起到整流的作用，將交流市電轉(zhuǎn)換為直流電，為電子設(shè)備供電。
通信領(lǐng)域
新能源領(lǐng)域
更新時間：2025-05-08 
瀏覽次數(shù)：620
您的位置：
在線咨詢
返回頂部