半導(dǎo)體

半導(dǎo)體（英語：Semiconductor）是一種電導(dǎo)率在絕緣體至導(dǎo)體之間的物質(zhì)。電導(dǎo)率容易受控制的半導(dǎo)體，可作為信息處理的元件材料。從科技或是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來看，半導(dǎo)體的重要性非常巨大。很多電子產(chǎn)品，如計算機(jī)、移動電話、數(shù)字錄音機(jī)的核心單元都是利用半導(dǎo)體的電導(dǎo)率變化來處理信息。常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵等，而硅更是各種半導(dǎo)體材料中，在商業(yè)應(yīng)用上最具有影響力的一種。

材料的導(dǎo)電性是由導(dǎo)帶中含有的電子數(shù)量決定。當(dāng)電子從價帶獲得能量而跳躍至導(dǎo)電帶時，電子就可以在帶間任意移動而導(dǎo)電。一般常見的金屬材料其導(dǎo)電帶與價電帶之間的能隙非常小，在室溫下電子很容易獲得能量而跳躍至導(dǎo)電帶而導(dǎo)電，而絕緣材料則因?yàn)槟芟逗艽螅ㄍǔ４笥?電子伏特），電子很難跳躍至導(dǎo)電帶，所以無法導(dǎo)電。

一般半導(dǎo)體材料的能隙約為1至3電子伏特，介于導(dǎo)體和絕緣體之間。因此只要給予適當(dāng)條件的能量激發(fā)，或是改變其能隙之間距，此材料就能導(dǎo)電。

半導(dǎo)體通過電子傳導(dǎo)或空穴傳導(dǎo)的方式傳輸電流。電子傳導(dǎo)的方式與銅線中電流的流動類似，即在電場作用下高度電離的原子將多余的電子向著負(fù)離子化程度比較低的方向傳遞。空穴導(dǎo)電則是指在正離子化的材料中，原子核外由于電子缺失形成的“空穴”，在電場作用下，空穴被少數(shù)的電子補(bǔ)入而造成空穴移動所形成的電流（一般稱為正電流）。

材料中載流子（carrier）的數(shù)量對半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性極為重要。這可以通過在半導(dǎo)體中有選擇的加入其他“雜質(zhì)”（IIIA、VA族元素）來控制。如果我們在純硅中摻雜（doping）少許的砷或磷（最外層有5個電子），就會多出1個自由電子，這樣就形成N型半導(dǎo)體；如果我們在純硅中摻入少許的硼（最外層有3個電子），就反而少了1個電子，而形成一個空穴（hole），這樣就形成P型半導(dǎo)體（少了1個帶負(fù)電荷的原子，可視為多了1個正電荷）。