甲半導體是一種材料，典型地為固體的化學元素或化合物，可在一定條件下而不是其他導電，使之成為優(yōu)良的介質(zhì)，用于控制電流的流動。半導體是一種結(jié)晶固體，其導電性介于導體和絕緣體之間。絕緣體、半導體和導體是固態(tài)材料的三種基本類型。（在低溫下，一些導體、半導體和絕緣體可以變成超導體。）與三組中每組中的一些基本材料相關(guān)的電導率（和相應的電阻率=1/σ）如下圖所示。
絕緣體，例如熔融石英和玻璃，具有10-18至10-10西門子/厘米的低電導率，而導體，例如鋁，具有10 4至10 6的高電導率每厘米西門子。半導體的電導率介于這兩個極端之間，通常會受到溫度、光、磁場和痕量雜質(zhì)原子的影響。例如，每百萬硅原子添加約10個硼原子（稱為摻雜劑）將使其電導率增加一千倍（部分解釋了圖中所示的廣泛可變性）。
半導體的特性：
半導體具有在最佳條件下導電的能力。這使其成為以受控方式導電的優(yōu)良材料。與導體相反，半導體中的電荷載流子僅由外部能量（熱攪動）產(chǎn)生。
它允許一定數(shù)量的價電子躍入導帶并穿過能隙，留下相同數(shù)量的未占據(jù)能態(tài)，即空穴。電子和空穴傳導的重要性是相似的。
1.電阻率：10-5至10 6Ωm。
2.電導率：10 5至10-6 ohm/m。
3.耐溫系數(shù)：負。
4.電子和空穴觸發(fā)電流。
5.為什么半導體的電阻會隨著溫度的升高而降低？
導體和半導體之間電荷載流子密度的差異導致電阻率的差異。
半導體的電阻率隨著溫度的升高而降低，因為電荷載流子的數(shù)量迅速增加，導致電阻率發(fā)生部分變化。
一些重要的屬性：
半導體具有多種重要特性，包括：
1.在零開爾文時，半導體充當絕緣體。隨著溫度的升高，它起到導體的作用。
2.半導體可以通過摻雜使半導體器件成為能量轉(zhuǎn)換、開關(guān)和放大器的理想選擇，因為它們具有出色的電氣特性。
3.功率損失較少。
4.半導體比晶體管更小更輕。
5.它們的電阻率高于導體，但電阻率低于絕緣體。
6.隨著溫度升高，半導體材料的電阻降低，反之亦然。
半導體類型：
半導體有多種形狀和尺寸。半導體分為兩類：
1.本征半導體。
2.外在半導體。
1.本征半導體：
在化學上，半導體材料的本征形式被創(chuàng)造為非常純凈。其中只有一種形式的特征。
a)在沒有電場的情況下。(b)存在電場時。
最常見的本征半導體元素是鍺(Ge)和硅(Si)。它們的價殼中有四個電子（四價）。在絕對零溫度下，它們與原子形成共價鍵。由于碰撞，隨著溫度升高，一些電子變得無界并自由穿過晶格，導致其原始位置（空穴）缺失。半導體中的電傳導由這些自由電子和空穴支持。負電荷載流子和正電荷載流子的數(shù)量相等。熱能只會使晶格中的幾個原子電離，從而導致電導率降低。
由于自由電子和空穴的運動，電流在本征半導體中流動。總電流是熱感應電子電流Ie和空穴電流Ih的總和。
Ie+Ih=完整電流(I)
2.外在半導體：
這是一種沒有內(nèi)在特性的半導體。
通過添加少量稱為雜質(zhì)的合適替代原子，可以大大提高半導體的導電性。DOPING是將雜質(zhì)原子引入純半導體的方法。在摻雜半導體中，每107個原子中只有1個被摻雜劑原子取代。非本征半導體進一步分為以下幾類：
1.N型半導體。
2.P型半導體。
N型：
1.主要是因為電子。
2.絕對不變。
3.I=Ih和nh>>ne
4.電子占多數(shù)，空穴占少數(shù)。
當將五價雜質(zhì)（P、As、Sb、Bi）摻雜到純半導體（硅或鍺）中時，五個價電子中的四個與Ge或Si的四個電子鍵合。
摻雜劑的第五個電子被釋放。結(jié)果，雜質(zhì)原子向晶格提供一個自由電子進行傳導，被稱為Donar。
P型：
1.主要是因為坑。
2.完全中立。
3.I=Ih和nh>>ne
4.空穴占多數(shù)，電子占少數(shù)。
當純半導體摻雜三價雜質(zhì)（B、Al、In、Ga）時，雜質(zhì)的三個價電子與半導體的四個價電子中的三個結(jié)合。
半導體應用：
1.半導體用于許多應用。
5.讓我們看看半導體在日常生活中是如何使用的。幾乎所有的電子設(shè)備都含有半導體。如果它們不存在，我們的生活將會大不相同。
3.它們的可靠性、緊湊性、低成本和可調(diào)節(jié)的導電性都是優(yōu)點。
半導體在日常生活中的應用：
1.半導體器件用于制造溫度傳感器。
2.它們用于3D打印機。
3.微芯片和自動駕駛汽車都在使用它。
4.計算器、太陽能板、計算機和其他電子設(shè)備都使用這種材料。
5.半導體用于生產(chǎn)晶體管和MOSFET，用作電路中的開關(guān)。
工業(yè)應用中的半導體：
1.半導體的物理和化學特性使它們能夠創(chuàng)造技術(shù)奇跡，例如微芯片、晶體管、LED和太陽能電池。
2.由半導體材料制成的晶體管和其他控制設(shè)備構(gòu)成了微處理器，用于為太空船、火車、機器人和其他設(shè)備的運行提供動力。
