所述半导体是执行选择性导电的或绝缘的，这取决于它们所经受的外部条件，诸如温度，压力，辐射和电场或磁场的功能元件。
在元素周期表中，存在14种半导体元素，其中包括硅，锗，硒，镉，铝，镓，硼，铟和碳。半导体是具有中等导电性的结晶固体，因此它们可以同时用作导体和绝缘体。
如果将它们用作导体，则它们在某些条件下允许电流循环，但只能在一个方向上循环。此外，它们不具有导电金属那么高的导电性。
半导体用于电子应用，尤其是用于制造组件，例如晶体管，二极管和集成电路。它们还用作光学传感器（例如固态激光器）的附件或补充，以及用于电力传输系统的某些功率设备。
当前，这种类型的元件被用于家庭和工业应用中的电信，控制系统和信号处理领域中的技术发展。
种类
半导体材料的类型不同，这取决于它们存在的杂质及其对不同环境刺激的物理响应。
本征半导体
它们是那些分子结构由单一类型的原子组成的元素。在这些类型的本征半导体中，有硅和锗。
本征半导体的分子结构为四面体。也就是说，它在周围四个原子之间具有共价键，如下图所示。
本征半导体的每个原子都有4个价电子；也就是说，每个原子的最外层壳中有4个电子在轨道运行。反过来，这些电子中的每个与相邻的电子形成键。
以此方式，每个原子在其最表面的层中具有8个电子，从而在电子与构成晶格的原子之间形成固体键。
由于这种构造，电子在结构内不容易移动。因此，在标准条件下，本征半导体的行为就像绝缘体。
但是，每当温度升高时，本征半导体的电导率都会升高，因为某些价电子会吸收热能并与键分离。
这些电子变成自由电子，并且如果通过电势差正确地定向，则可以有助于晶格内的电流流动。
在这种情况下，自由电子跳入导带并到达电势源（例如电池）的正极。
价电子的运动在分子结构中产生真空，这转化为与系统中正电荷产生的效应相似的效应，这就是为什么它们被视为正电荷的载体的原因。
然后，就会产生相反的效果，因为在此过程中一些电子会从导带落到价壳中，从而释放能量，这称为复合。
非本征半导体
它们通过将杂质包括在本征导体中来实现一致性；即通过结合三价或五价元素。
此过程称为掺杂，其目的是增加材料的电导率，以改善其物理和电气性能。
通过用本征半导体原子代替另一种组分的原子，可以获得两种非本征半导体，下面将对其进行详细描述。
P型半导体
在这种情况下，杂质是三价半导体元素。也就是说，在化合价壳中有三（3）个电子。
结构中的侵入性元素称为掺杂元素。用于P型半导体的这些元素的示例是硼（B），镓（Ga）或铟（In）。
缺少价电子以形成本征半导体的四个共价键，P型半导体在缺失的键中具有一个缺口。
这使不属于晶格的电子通过该带有正电荷的孔。
由于键隙带正电荷，这些类型的导体用字母“ P”表示，因此，它们被认为是电子受体。
电子通过键中的孔流动，产生的电流沿与自由电子产生的电流相反的方向循环。
N型半导体
配置中的侵入元素由五价元素给出；也就是说，在价带中有五（5）个电子。
在这种情况下，掺入本征半导体中的杂质是诸如磷（P），锑（Sb）或砷（As）的元素。
掺杂剂具有一个附加的价电子，该价电子没有要与之键合的键，可以自动自由移动穿过晶格。
在此，由于掺杂剂提供的多余电子，电流在材料中循环。因此，N型半导体被认为是电子给体。
特点
半导体具有双重功能，能效，应用多样性和低成本的特点。半导体的显着特征详述如下。
-其响应（导电或绝缘）可能会有所变化，具体取决于元素对环境中的光照，电场和磁场的敏感性。
-如果半导体处于低温状态，电子将在价带中保持结合，因此，不会产生自由电子用于电流循环。
另一方面，如果半导体暴露在高温下，热振动会影响元素原子共价键的强度，从而留下自由电子进行导电。
-半导体的电导率取决于本征半导体中杂质或掺杂元素的比例。
例如，如果一百万个硅原子中包含10个硼原子，那么与纯硅的电导率相比，该比率将化合物的电导率提高一千倍。
-半导体的电导率根据所用化学元素的类型在1到10 -6 S.cm -1之间变化。
-复合或非本征半导体的光学和电学性能远优于本征半导体，例如砷化镓（GaAs），主要用于射频和光电子应用。
应用领域
半导体被广泛用作组装电子元件的原材料，这些电子元件是我们日常生活的一部分，例如集成电路。
集成电路的主要元件之一是晶体管。这些设备实现了根据特定输入信号提供输出信号（振荡，放大或整流）的功能。
另外，半导体还是用于电子电路中的二极管的主要材料，以使电流仅沿一个方向通过。
在二极管设计中，形成P型和N型非本征半导体结，通过交替的电子给体和载流子元素，在两个区域之间激活平衡机制。
因此，两个区域中的电子和空穴在必要时相交并互补。这有两种发生方式：
-发生电子从N型区到P区的转移，N型区主要获得正电荷区。
-从P型区到N型区有一个电子载流子通道，P型区主要带负电荷。
最后，形成一个电场，该电场仅在一个方向上引起电流的循环。即从区域N到区域P。
另外，结合使用本征半导体和非本征半导体，可以生产出具有类似于真空管的功能的器件，真空管的体积是其体积的数百倍。
这种类型的应用适用于集成电路，例如，覆盖大量电能的微处理器芯片。
半导体存在于我们日常生活中使用的电子设备中，例如电视，视频播放器，音响设备等棕线设备；电脑和手机。
例子
电子工业中使用最广泛的半导体是硅（Si）。这种材料存在于构成我们日常生活一部分的集成电路的设备中。
硅锗合金（SiGe）用于高速集成电路中，用于雷达和诸如电吉他之类的电子设备的放大器。
半导体的另一个示例是砷化镓（GaAs），广泛用于信号放大器，特别是用于具有高增益和低噪声水平的信号。
参考文献
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