Półprzewodnik to substancja posiadająca przewodność pomiędzy przewodnikiem a izolatorem. W stanie czystym nie jest zbyt przewodzący, ale jego przewodność można regulować poprzez dodanie zanieczyszczeń (domieszkowanie) lub zmianę temperatury. Typowym przedstawicielem półprzewodników jest krzem, który jest szeroko stosowany w produkcji elementów elektronicznych. Technologia półprzewodników jest podstawą nowoczesnych urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony, komputery, aparaty cyfrowe itp., a wszystkie opierają się na chipach półprzewodnikowych. Ponadto półprzewodniki są również bardzo ważne w dziedzinie energii, takie jak materiały półprzewodnikowe, które stanowią rdzeń ogniw słonecznych. Zastosowanie półprzewodników obejmuje również oświetlenie LED, czujniki sprzętu medycznego i urządzenia energoelektroniczne, które wywarły ogromny wpływ na współczesną technologię i życie codzienne.
Definicja półprzewodników
1.1 Podstawowe pojęcia i właściwości
Półprzewodniki to materiały znajdujące się pomiędzy przewodnikami i izolatorami, a ich przewodność zmienia się wraz z temperaturą. W temperaturze pokojowej wartość rezystancji półprzewodnika mieści się pomiędzy przewodnikiem (takim jak miedź lub srebro) a izolatorem (takim jak guma lub kwarc). Jego cechą charakterystyczną jest to, że w pewnych warunkach, takich jak ogrzewanie lub wystawienie na działanie światła, jego przewodność zostanie zwiększona. Ta cecha sprawia, że półprzewodniki są szeroko stosowane w urządzeniach elektronicznych.
1.2 Porównanie z przewodnikami i izolatorami
Przewodnik: Zwykle odnosi się do metalu lub innej substancji o bardzo niskiej wartości rezystancji, która może z łatwością przewodzić prąd. Na przykład wartości rezystancji miedzi i srebra wynoszą odpowiednio 1,68x10 ^ -8 i 1,59x10 ^ -8 omów na metr w temperaturze 20 ° C.
Izolatory: Materiały te mają bardzo wysokie wartości rezystancji i są prawie nieprzewodzące. Na przykład wartość rezystancji czystego kwarcu wynosi około 1x10 ^ 17 omów na metr.
Półprzewodnik: pomiędzy przewodnikami i izolatorami. Na przykład wartość rezystancji czystego krzemu w temperaturze pokojowej wynosi około 2,3 x 10 ^ 3 omów na metr, ale jego wartość rezystancji znacznie spada pod wpływem światła lub ogrzewania.
