En halvledare är ett ämne med en konduktivitet mellan en ledares och en isolator. Den är inte särskilt ledande i rent tillstånd, men dess ledningsförmåga kan justeras genom att tillsätta föroreningar (doping) eller ändra temperaturen. Den typiska representanten för halvledare är kisel, som används i stor utsträckning vid tillverkning av elektroniska komponenter. Halvledarteknik är hörnstenen i moderna elektroniska enheter, såsom smartphones, datorer, digitalkameror, etc., alla förlitar sig på halvledarchips. Dessutom är halvledare också mycket viktiga inom energiområdet, såsom halvledarmaterial, som är kärnan i solceller. Tillämpningen av halvledare omfattar även LED-belysning, sensorer för medicinsk utrustning och kraftelektronik, som har haft en djupgående inverkan på modern teknik och det dagliga livet.
Definition av halvledare
1.1 Grundläggande begrepp och egenskaper
Halvledare är material som ligger mellan ledare och isolatorer, och deras ledningsförmåga varierar med temperaturen. Vid rumstemperatur ligger resistansvärdet för en halvledare mellan en ledare (som koppar eller silver) och en isolator (som gummi eller kvarts). Dess egenskap är att under vissa förhållanden, såsom uppvärmning eller exponering för ljus, kommer dess ledningsförmåga att förbättras. Denna egenskap gör att halvledare används i stor utsträckning i elektroniska enheter.
1.2 Jämförelse med ledare och isolatorer
Ledare: Syftar vanligtvis på en metall eller annat ämne med ett mycket lågt resistansvärde som lätt kan leda ström. Till exempel är motståndsvärdena för koppar och silver 1,68x10 ^ -8 respektive 1,59x10 ^ -8 ohm per meter vid 20 ° C.
Isolatorer: Dessa material har mycket höga resistansvärden och är nästan icke-ledande. Till exempel är motståndsvärdet för ren kvarts ungefär 1x10 ^ 17 ohm per meter.
Halvledare: Mellan ledare och isolatorer. Till exempel är motståndsvärdet för rent kisel vid rumstemperatur cirka 2,3x10 ^ 3 ohm per meter, men dess motståndsvärde minskar avsevärt när det utsätts för ljus eller uppvärmning.
