コンピュータ、携帯電話、デジタルテープレコーダーなどの今日の電子製品のほとんどは、半導体と非常に密接な関係があります。 では、半導体とは何ですか？ 半導体の定義は、さまざまな観点から説明できます。 まず、半導体材料とは何かを教えてください。 以下の一般的な半導体材料の表を参照してください。
| タイプ | グループ | 材料 |
| 単体/元素半導体 | Si、Ge、Se | |
| 二元化合物半導体 | III-Vグループ | GaN、GaP、GaAs、AlN、InP |
| II-VIグループ | ZnO、CdS、CdSe、CdTe | |
| IV-IVグループ | SiC、C | |
| IV-VIグループ | PbTe | |
| V-VIグループ | バイ2テ3 | |
| III-VIグループ | GaTe、Ga2O3 | |
| I-VIグループ | 銅2O | |
| 三元化合物半導体 | I-III-VIグループ | CulnSe2 |
| II-IV-Vグループ | CdSnAs2 | |
| I-VIII-VIグループ | CuFeS2 | |
| ペロブスカイト | CaTiO3 | |
| 他人 | 複数の化合物 | InGaZnO |
| 不純物半導体
固溶体半導体 |
一般的に使用される要素：
最初の亜科、 2番目のサブファミリー、 3番目から6番目の主な家族 |
様々な中で 半導体材料 表に記載されているように、シリコンは商用アプリケーションで最も影響力があり、 PAM-厦門。 半導体材料をよく知るために、半導体の定義を次のように紹介します。
1.電気伝導率と固体特性に関する半導体の定義
最初のステートメントでは、世界には導体、半導体、絶縁体の3種類の固体があります。 半導体定義電気の場合、それ室温で導体と絶縁体の間に導電性がある固体を指します。 通常、導電率の低い固体を、石炭、人工結晶、琥珀、セラミックなどの絶縁体と呼びます。 金、銀、銅、鉄、スズ、アルミニウムなど、導電性の高い金属は導体と呼ばれます。
これは定性的な声明です。 定量分析が必要な場合、導電率の校正はオームの法則U = IRによって定義されます。 Uは材料の両端の電圧、Iは材料の伝導電流、Rは材料によって示される抵抗です。 R =ρl/ Sは、材料の形状の影響を排除するために使用されます。ρは測定される抵抗率を表し、lは材料の長さ、Sは材料の断面積を表します。
導体の代表的な材料はさまざまな金属であり、室温での抵抗率の寸法は10 ^-8Ωmです。
半導体シリコンの抵抗率は10 ^6Ωmです。
絶縁紙の抵抗率は10 ^ 6〜10 ^14Ωmです。
以上の説明から、絶縁体と半導体の抵抗率の差は、半導体と導体の差ほど大きくはありません。 シリコンも絶縁体と見なすことができます。 したがって、室温での抵抗率を持つ半導体について議論することは無意味です。
2.導電率の観点から半導体を定義する
2番目の議論は、より深いレベルの導電率から定義される半導体定義の物理学です。導体の抵抗率は温度とともに増加し、半導体の抵抗率は温度とともに減少します。 一般的に言えば、キャリアは電子と正孔です。 電子の動きは実際に存在し、正孔の動きは実際には電子の動きを抑制することと同じです。
格子/電子は導電性粒子（電子など）と相互作用するため、抵抗が導電性粒子の移動を妨げています。 抵抗率を決定する主な要因は、導電性粒子の密度、つまり電子です。 単一の金属の電子密度は10 ^ 23 / cm3です。 温度が上昇すると、電子間の相互作用が増加するため、抵抗率が上昇します。 温度が上昇すると、半導体内の電子は結晶格子に束縛された状態から導電性の自由電子に変化し、抵抗率が低下します。
ただし、物理学の半導体の定義は完全ではありません。
単一の金属の場合、抵抗率は温度の上昇とともに増加します。これは線形の関係です。 また、異なる金属の合金は標準抵抗を得ることができ、その抵抗率は温度の変化によってほとんど変化しません。 一方、絶縁体と半導体の抵抗率はどちらも温度の上昇とともに減少しますが、これは線形関係ではありません。 これは、ドープされていない半導体、つまり真性半導体を指します。
半導体と絶縁体は実際に混ざり合っており、半導体材料の実際の使用はこの特性を特徴づけないことがわかります。
3.Eを通じて半導体を説明するエネルギー Bと Theory
以下のさらなる分析と半導体定義の物理学は、伝導帯の観点からのものです。
3.1半導体のエネルギーバンド
導体の価電子はエネルギーバンドでいっぱいではありませんが、半導体と絶縁体の価電子は完全にエネルギーバンドを占有します。 エネルギーバンドは完全に満たされているため、電気を通すには前のエネルギーバンドに移行する必要があります。このような半導体は真性半導体と呼ばれます。 T中央はバンドギャップであり、対応するエネルギーはバンドギャップ幅と呼ばれます。 ただし、バンドギャップ幅が小さい場合でも、電子はバンドギャップ/禁止ギャップを越えることができます。室温/電圧の作用下で、自由に動き、導電性を持ちます。 したがって、バンドギャップが約2eVの材料を半導体と呼びます。 実際、第3世代の半導体（ワイドバンドギャップ半導体）の導入により、対応するバンドギャップ6.2eVのAlNは半導体と見なされます。
実際、半導体と絶縁体の間に本質的な違いはありません。 導体の反対側には非導体があります。 非導体は、さまざまな状況を表します。どの温度、どの圧力、どの電圧、どの磁場などで、導体を判断するために使用できます。 バンドギャップがある限り、それは絶縁体です。 ただし、特定の外部条件下では、絶縁体を導体に変換できます。 この条件が利用可能であり、電子および電気産業で使用できる場合、このタイプの絶縁体は半導体です。
半絶縁体は半導体と同じ意味です。 直訳は、導体に変換できる準絶縁体である必要があります。 高純度の炭化ケイ素の抵抗率は非常に低いですが、一部の粒子を注入すると、局所的な導電率が変化する可能性があります。 （注：未熟な理解。）
3.2エネルギーバンドの適用
アプリケーションに関しては、1つの材料のエネルギーバンドを単独で使用するのではなく、異なる材料を組み合わせたりドープしたりして、必要なエネルギーバンド構造を形成します。 たとえば、P型半導体とN型半導体で構成されるPN接合。 P型半導体+ N型半導体+導体+絶縁体で構成されるMOSFET。
最も適した半導体定義伝導帯バンドギャップ/禁止ギャップのある物質です。 半導体材料は、バンドギャップを使用して生産と寿命を提供できる材料です。 すべてのバンドギャップが使用できるわけではなく、使用できる場合でも、バンドギャップのある半導体材料だけがこれらの市販の材料よりも多くの利点を持っており、材料を使用することができます。
詳細については、メールでお問い合わせください。 victorchan@powerwaywafer.com と powerwaymaterial@gmail.com.