什麼是''半導體''??!!

Question

誰可以跟我解釋解釋什ㄇ是\'\'半導體\'\'阿?
這ㄍ字1直讓我很 confused .....@_@#
導體就導體,
非導體就非導體...
怎ㄇ會蹦出ㄍ半導體?
=_=\" 哈哈
救救我這個1直亂想ㄉ高1生ㄅ~~~
=P

Answer 1

晶圓（Wafer）的生產由砂即（二氧化矽）開始，經由電弧爐的提煉還原成 冶煉級的矽，再經由鹽酸氯化，產生三氯化矽，經蒸餾純化後，透過慢速分 解過程，製成棒狀或粒狀的「多晶矽」。一般晶圓製造廠，將多晶矽融解 後，再利用矽晶種慢慢拉出單晶矽晶棒。一支85公分長，重76.6公斤的8吋 矽晶棒，約需2天半時間長成。經研磨、拋光、切片後，即成半導體之原料 晶圓片。晶圓（Wafer）是由二氧化矽提煉製成，是用在資訊產品、資訊家電等日常用品中，各種半導體產品的材料。而所謂的八吋與十二吋晶圓，則是以晶圓大小來區分，大尺寸的晶圓，切割成的IC半導體顆粒數自然較多。在日常生活中，例如手機、主機板、微處理器、記憶體、數位相機、PDA、資訊家電等生活品，上面都佈滿IC半導體，而IC的材料來源就是晶圓。晶圓主要是由二氧化矽經過純化、融解、蒸餾和一連串的分解後所提煉的晶矽結晶，然後再將晶矽拉成不同直徑大小的矽晶棒。晶圓廠將矽晶棒經過研磨、拋光和切片後，就成為製造半導體的材料–晶圓片；然後再根據客戶需求及設計，將晶圓片經過沈澱、蝕刻、加溫、光阻處理、塗佈、顯影等數百道家工程序，晶圓片依不同尺寸，就可製成數十到數百顆的IC半導體，然後經半導體封裝測試廠完成測試、切割和封裝後，淘汰不良產品，就成為半導體成品，交由電腦、主機板、手機等各種不同廠商生產各式產品。

介於導體與非導體間之物質（如矽或鍺），故其導電性居於金屬與絕緣體之間，並隨溫度而增加。半導體材料，呈中度至高度之電阻性（視製造之際所摻雜之物質而定）。純半導體材料( 稱為內質半導體），導電性低；若於其中添加特定類型之雜質原子（成為外質半導體），則可大為增加其導電性。施體雜質（５價）可大量增加電子數目，而產生負型半導體；受體雜質（３價）則大量增加電洞數目，而產生正型半導體。此種外質半導體之導電性，端視其中雜質之類型及總量而定。不同導電性之半導體若經集合一起，可形成各種接面； 此即為半導體裝置（供作電子組件使用）之基礎。半導體一詞，亦常意指此類裝置本身（如電晶體、積體電路等）。

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以導電性來說，應該知道有所謂的導體和絕緣體；而介於兩者之間，導電性比金屬導體小很多，卻比絕緣體來得好的物質，就叫做『半導體』或『半金屬』。

一般而言，矽（Si）是最常用的半導體材料，在矽中摻入微量的砷（As）、磷（P）或硼（B），就能改變矽的導電特性，形成ｎ型（負性）或ｐ型（正性）半導體。ｎ型？ｐ型？是什麼意思呢？下面簡單說明：

矽原子的最外層有四個電子，純矽原子間以共價（共用電子）的方式，形成一相當穩定的狀態。由於缺少自由電子，因此，純矽的導電性極差。

但是，如果我們在純矽中摻入（doping）少許的砷或磷（最外層有五個電子），就會多出一個自由電子，這樣就形成ｎ型半導體；如果我們在純矽中摻入少許的硼（最外層有三個電子），就反而少了一個電子，而形成一個電洞，這樣就形成ｐ型半導體（少了一個帶負電荷的電子，可視為多了一個正電荷）。此時若在矽晶兩端加電壓，就能使電子產生自由移動而顯著地增加其導電性。

除了ｎ型和ｐ型半導體，如果把兩者連接起來，在它們的接合面會有特殊情形產生，我們把這個面稱為ｐ-ｎ型接面（ｐ-ｎ junction）。一般熟知的電晶體、二極體等電子元件，就是利用ｐ-ｎ型接面而形成的。
　
半導體的重要性，在於我們可以利用改變半導體的電容，製成各種半導體元件，而使得電子工業、光學工業和能量系統都產生重大改進（如雷射、太陽能電池），近年來更廣泛運用在電腦的晶片中。

半導體,顧名思義,是導電力介於金屬等導體和玻璃等飛導電體的物質.若以導電率來看,半導體大致位於1e3-10(ohm-cm)間<這只是概分>.是溫下鋁的電阻係數為2.5e-6 ohm-cm,而玻璃則幾乎無限大.會有這種現象是因為物質內部電子分布在不同的能量範圍<或稱能帶>內,其中可讓電子自由移動的能帶稱為導電帶,除非導帶內有電子可自由活動,否則物質將無法經由電子來傳導電流.其他能帶<導電帶>的電子必須要克服能量障礙<指能隙>躍升致電導電帶後,方可成為導電電子.例如玻璃,即是因為這能隙太大,使得電子再是溫下無法躍至導電帶後自由活動,所以是非導體.

至於半導體,其能量障礙不是很大,低於非導體,所以在高溫,照光等給予能量的狀況或是地加入一些可減小能量障礙的元素,便可以改變其電阻值,成為電的良導體.電子工業是利用半導體這種可隨環境,參質的加入等而改變其導電能力的特性,發展出多項的應用產品.

半導體的材料又可分為元素半導體及化合物半導體.元素半導體是由一元素所組成的半導體,如Si,Ge等;化合物半導體則是兩種以上的元素所組成的半導體,如GaAs,Zns等,常運用於光電或高速元件中.

半導體的原理:

1. 導電性介於導體和半導體之間的物體,稱為半導體 2. 此物體需要高溫和高電量才能通電的物體. 3.在溫度是0和電導率是0,當溫度上升後,價能帶內的電子,由於熱激發躍進到導帶,致使導帶內充滿一些電子,導電率隨之增加----------這就是半導體.

#半導體的特性:

1. 溫度上升電阻下降的特性

2. 整流效應

3 光伏特效應

4. 光電導效應

Answer 2

半導體定義
何謂半導體： 將固體物質依導電率大小加以分類時，可分為導體、半導體、與絕緣體，半導體係跨於導電率 10 3 ~ 10 -10 ( Ω cm) –1 之間，半導體有 Si 、 Ge 、 Se 、 Te 等單體元素之結晶，以及 GaAs 、 InSb 等 Ⅲ - Ⅳ族、 CdS 、 ZnO 等Ⅱ - Ⅵ族化合物半導體，結晶或有機半導體。

半導體是指在矽 ( 四價 ) 中添加三價或五價元素形成的電子元件，它不同於導體、非導體的電路特性，其導電有方向性，使得半導體可用來製造邏輯線路，而使電路有處理資訊的功能。

半導體產品類別 ：
目前的半導體產品可分為積體電路、分離式元件、光電半導體等三種。
• 積體電路 (IC) ，是將一電路設計，包括線路及電子元件，做在一片矽晶片上，使其具有處理資訊的功能，有體積小、處理資訊功能強的特性。依功能可將 IC 分為四類產品：記憶體 IC 、微元件、邏輯 IC 、類比 IC 。
• 分離式半導體元件，指一般電路設計中與半導體有關的元件。常見的分離式半導體元件有電晶體、二極體、閘流體等。
• 光電式半導體，指利用半導體中電子與光子的轉換效應所設計出之材料與元件。主要產品包括發光元件、受光元件、複合元件和光伏特元件等。
我國的半導體產業主要包括矽的積體電路和砷化鎵的發光二極體 ( 光電式半導體 ) 。積體電路在電腦、通訊、精密電子 ( 電子錶、電子詞典 ... 等 ) 產品的使用廣泛，其市場需要量大，更是產業界的寵兒。