顧名思義：導電效能介於導體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料，叫做半導體（semiconductor）． 物質存在的形式多種多樣，固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性和導電導熱性差或不好的材料，如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等等，稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。可以簡單的把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。與導體和絕緣體相比，半導體材料的發現是最晚的，直到20世紀30年代，當材料的提純技術改進以後，半導體的存在才真正被學術界認可。 半導體的分類，按照其製造技術可以分為：分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類，一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類，最近雖然不常用，單還是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其規模進行分類的方法。此外，還有按照其所處理的訊號，可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。[編輯本段]半導體定義 電阻率介於金屬和絕緣體之間並有負的電阻溫度係數的物質。 半導體室溫時電阻率約在10E-5～10E7歐·米之間，溫度升高時電阻率指數則減小。 半導體材料很多，按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。 鍺和矽是最常用的元素半導體；化合物半導體包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物（砷化鎵、磷化鎵等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體（鎵鋁砷、鎵砷磷等）。除上述晶態半導體外，還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。 半導體（東北方言）：意指半導體收音機，因收音機中的電晶體由半導體材料製成而得名。 本徵半導體 不含雜質且無晶格缺陷的半導體稱為本徵半導體。在極低溫度下，半導體的價帶是滿帶(見能帶理論)，受到熱激發後，價帶中的部分電子會越過禁帶進入能量較高的空帶，空帶中存在電子後成為導帶，價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位，稱為空穴。導帶中的電子和價帶中的空穴合稱電子 - 空穴對，均能自由移動，即載流子，它們在外電場作用下產生定向運動而形成宏觀電流，分別稱為電子導電和空穴導電。這種由於電子-空穴對的產生而形成的混合型導電稱為本徵導電。導帶中的電子會落入空穴，電子-空穴對消失，稱為複合。複合時釋放出的能量變成電磁輻射（發光）或晶格的熱振動能量（發熱）。在一定溫度下，電子 - 空穴對的產生和複合同時存在並達到動態平衡，此時半導體具有一定的載流子密度，從而具有一定的電阻率。溫度升高時，將產生更多的電子 - 空穴對，載流子密度增加，電阻率減小。無晶格缺陷的純淨半導體的電阻率較大，實際應用不多。[編輯本段]半導體特點 半導體三大特性∶攙雜性、熱敏性和光敏性。 ★在形成晶體結構的半導體中，人為地摻入特定的雜質元素，導電效能具有可控性。 ★在光照和熱輻射條件下，其導電性有明顯的變化。 晶格：晶體中的原子在空間形成排列整齊的點陣，稱為晶格。 共價鍵結構：相鄰的兩個原子的一對最外層電子（即價電子）不但各自圍繞自身所屬的原子核運動，而且出現在相鄰原子所屬的軌道上，成為共用電子，構成共價鍵。 自由電子的形成：在常溫下，少數的價電子由於熱運動獲得足夠的能量，掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子。 空穴：價電子掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子而留下一個空位置稱空穴。 電子電流：在外加電場的作用下，自由電子產生定向移動，形成電子電流。 空穴電流：價電子按一定的方向依次填補空穴（即空穴也產生定向移動），形成空穴電流。 本徵半導體的電流：電子電流+空穴電流。自由電子和空穴所帶電荷極性不同，它們運動方向相反。 載流子：運載電荷的粒子稱為載流子。 導體電的特點：導體導電只有一種載流子，即自由電子導電。 本徵半導體電的特點：本徵半導體有兩種載流子，即自由電子和空穴均參與導電。 本徵激發：半導體在熱激發下產生自由電子和空穴的現象稱為本徵激發。 複合：自由電子在運動的過程中如果與空穴相遇就會填補空穴，使兩者同時消失，這種現象稱為複合。 動態平衡：在一定的溫度下，本徵激發所產生的自由電子與空穴對，與複合的自由電子與空穴對數目相等，達到動態平衡。 載流子的濃度與溫度的關係：溫度一定，本徵半導體中載流子的濃度是一定的，並且自由電子與空穴的濃度相等。當溫度升高時，熱運動加劇，掙脫共價鍵束縛的自由電子增多，空穴也隨之增多（即載流子的濃度升高），導電效能增強；當溫度降低，則載流子的濃度降低，導電效能變差。 結論：本徵半導體的導電效能與溫度有關。半導體材料效能對溫度的敏感性，可製作熱敏和光敏器件，又造成半導體器件溫度穩定性差的原因。 雜質半導體：透過擴散工藝，在本徵半導體中摻入少量合適的雜質元素，可得到雜質半導體。 N型半導體：在純淨的矽晶體中摻入五價元素（如磷），使之取代晶格中矽原子的位置，就形成了N型半導體。 多數載流子：N型半導體中，自由電子的濃度大於空穴的濃度，稱為多數載流子，簡稱多子。 少數載流子：N型半導體中，空穴為少數載流子，簡稱少子。 施子原子：雜質原子可以提供電子，稱施子原子。 N型半導體的導電特性：它是靠自由電子導電，摻入的雜質越多，多子（自由電子）的濃度就越高，導電效能也就越強。 P型半導體：在純淨的矽晶體中摻入三價元素（如硼），使之取代晶格中矽原子的位置，形成P型半導體。 多子：P型半導體中，多子為電子。 少子：P型半導體中，少子為空穴。 受主原子：雜質原子中的空位吸收電子，稱受主原子。 P型半導體的導電特性：摻入的雜質越多，多子（空穴）的濃度就越高，導電效能也就越強。 結論： 多子的濃度決定於雜質濃度。 少子的濃度決定於溫度。 PN接面的形成：將P型半導體與N型半導體制作在同一塊矽片上，在它們的交介面就形成PN接面。 PN接面的特點：具有單向導電性。 擴散運動：物質總是從濃度高的地方向濃度低的地方運動，這種由於濃度差而產生的運動稱為擴散運動。 空間電荷區：擴散到P區的自由電子與空穴複合，而擴散到N區的空穴與自由電子複合，所以在交介面附近多子的濃度下降，P區出現負離子區，N區出現正離子區，它們是不能移動，稱為空間電荷區。 電場形成：空間電荷區形成內電場。 空間電荷加寬，內電場增強，其方向由N區指向P區，阻止擴散運動的進行。 漂移運動：在電場力作用下，載流子的運動稱漂移運動。 PN接面的形成過程：如圖所示，將P型半導體與N型半導體制作在同一塊矽片上，在無外電場和其它激發作用下，參與擴散運動的多子數目等於參與漂移運動的少子數目，從而達到動態平衡，形成PN接面。
顧名思義：導電效能介於導體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料，叫做半導體（semiconductor）． 物質存在的形式多種多樣，固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性和導電導熱性差或不好的材料，如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等等，稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。可以簡單的把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。與導體和絕緣體相比，半導體材料的發現是最晚的，直到20世紀30年代，當材料的提純技術改進以後，半導體的存在才真正被學術界認可。 半導體的分類，按照其製造技術可以分為：分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類，一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類，最近雖然不常用，單還是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其規模進行分類的方法。此外，還有按照其所處理的訊號，可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。[編輯本段]半導體定義 電阻率介於金屬和絕緣體之間並有負的電阻溫度係數的物質。 半導體室溫時電阻率約在10E-5～10E7歐·米之間，溫度升高時電阻率指數則減小。 半導體材料很多，按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。 鍺和矽是最常用的元素半導體；化合物半導體包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物（砷化鎵、磷化鎵等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體（鎵鋁砷、鎵砷磷等）。除上述晶態半導體外，還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。 半導體（東北方言）：意指半導體收音機，因收音機中的電晶體由半導體材料製成而得名。 本徵半導體 不含雜質且無晶格缺陷的半導體稱為本徵半導體。在極低溫度下，半導體的價帶是滿帶(見能帶理論)，受到熱激發後，價帶中的部分電子會越過禁帶進入能量較高的空帶，空帶中存在電子後成為導帶，價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位，稱為空穴。導帶中的電子和價帶中的空穴合稱電子 - 空穴對，均能自由移動，即載流子，它們在外電場作用下產生定向運動而形成宏觀電流，分別稱為電子導電和空穴導電。這種由於電子-空穴對的產生而形成的混合型導電稱為本徵導電。導帶中的電子會落入空穴，電子-空穴對消失，稱為複合。複合時釋放出的能量變成電磁輻射（發光）或晶格的熱振動能量（發熱）。在一定溫度下，電子 - 空穴對的產生和複合同時存在並達到動態平衡，此時半導體具有一定的載流子密度，從而具有一定的電阻率。溫度升高時，將產生更多的電子 - 空穴對，載流子密度增加，電阻率減小。無晶格缺陷的純淨半導體的電阻率較大，實際應用不多。[編輯本段]半導體特點 半導體三大特性∶攙雜性、熱敏性和光敏性。 ★在形成晶體結構的半導體中，人為地摻入特定的雜質元素，導電效能具有可控性。 ★在光照和熱輻射條件下，其導電性有明顯的變化。 晶格：晶體中的原子在空間形成排列整齊的點陣，稱為晶格。 共價鍵結構：相鄰的兩個原子的一對最外層電子（即價電子）不但各自圍繞自身所屬的原子核運動，而且出現在相鄰原子所屬的軌道上，成為共用電子，構成共價鍵。 自由電子的形成：在常溫下，少數的價電子由於熱運動獲得足夠的能量，掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子。 空穴：價電子掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子而留下一個空位置稱空穴。 電子電流：在外加電場的作用下，自由電子產生定向移動，形成電子電流。 空穴電流：價電子按一定的方向依次填補空穴（即空穴也產生定向移動），形成空穴電流。 本徵半導體的電流：電子電流+空穴電流。自由電子和空穴所帶電荷極性不同，它們運動方向相反。 載流子：運載電荷的粒子稱為載流子。 導體電的特點：導體導電只有一種載流子，即自由電子導電。 本徵半導體電的特點：本徵半導體有兩種載流子，即自由電子和空穴均參與導電。 本徵激發：半導體在熱激發下產生自由電子和空穴的現象稱為本徵激發。 複合：自由電子在運動的過程中如果與空穴相遇就會填補空穴，使兩者同時消失，這種現象稱為複合。 動態平衡：在一定的溫度下，本徵激發所產生的自由電子與空穴對，與複合的自由電子與空穴對數目相等，達到動態平衡。 載流子的濃度與溫度的關係：溫度一定，本徵半導體中載流子的濃度是一定的，並且自由電子與空穴的濃度相等。當溫度升高時，熱運動加劇，掙脫共價鍵束縛的自由電子增多，空穴也隨之增多（即載流子的濃度升高），導電效能增強；當溫度降低，則載流子的濃度降低，導電效能變差。 結論：本徵半導體的導電效能與溫度有關。半導體材料效能對溫度的敏感性，可製作熱敏和光敏器件，又造成半導體器件溫度穩定性差的原因。 雜質半導體：透過擴散工藝，在本徵半導體中摻入少量合適的雜質元素，可得到雜質半導體。 N型半導體：在純淨的矽晶體中摻入五價元素（如磷），使之取代晶格中矽原子的位置，就形成了N型半導體。 多數載流子：N型半導體中，自由電子的濃度大於空穴的濃度，稱為多數載流子，簡稱多子。 少數載流子：N型半導體中，空穴為少數載流子，簡稱少子。 施子原子：雜質原子可以提供電子，稱施子原子。 N型半導體的導電特性：它是靠自由電子導電，摻入的雜質越多，多子（自由電子）的濃度就越高，導電效能也就越強。 P型半導體：在純淨的矽晶體中摻入三價元素（如硼），使之取代晶格中矽原子的位置，形成P型半導體。 多子：P型半導體中，多子為電子。 少子：P型半導體中，少子為空穴。 受主原子：雜質原子中的空位吸收電子，稱受主原子。 P型半導體的導電特性：摻入的雜質越多，多子（空穴）的濃度就越高，導電效能也就越強。 結論： 多子的濃度決定於雜質濃度。 少子的濃度決定於溫度。 PN接面的形成：將P型半導體與N型半導體制作在同一塊矽片上，在它們的交介面就形成PN接面。 PN接面的特點：具有單向導電性。 擴散運動：物質總是從濃度高的地方向濃度低的地方運動，這種由於濃度差而產生的運動稱為擴散運動。 空間電荷區：擴散到P區的自由電子與空穴複合，而擴散到N區的空穴與自由電子複合，所以在交介面附近多子的濃度下降，P區出現負離子區，N區出現正離子區，它們是不能移動，稱為空間電荷區。 電場形成：空間電荷區形成內電場。 空間電荷加寬，內電場增強，其方向由N區指向P區，阻止擴散運動的進行。 漂移運動：在電場力作用下，載流子的運動稱漂移運動。 PN接面的形成過程：如圖所示，將P型半導體與N型半導體制作在同一塊矽片上，在無外電場和其它激發作用下，參與擴散運動的多子數目等於參與漂移運動的少子數目，從而達到動態平衡，形成PN接面。