半导体基础知识

半导体是一种电导率介于导体和绝缘体之间的物质，其电导率可以通过外界条件如温度、光照或掺杂来调节。半导体在电子器件和集成电路中扮演着核心角色，广泛应用于计算机、手机、照明、通信系统等地方。

半导体基础知识

# 1. 半导体材料

常见半导体材料包括硅（Si）、锗（Ge）、砷化镓（GaAs）等。

硅是最具商业影响力的半导体材料，广泛应用于集成电路（IC）和各种消费电子产品中。

# 2. 半导体特性

半导体在常温下导电性能介于导体和绝缘体之间。

半导体的电阻率通常在10^-3~10^9 Ω·cm之间。

半导体的电导率受温度影响，具有负的电阻温度系数。

# 3. 本征半导体与杂质半导体

本征半导体：纯净的半导体，具有规整的晶体结构，如硅和锗。

杂质半导体：在本征半导体中掺入微量的杂质元素，形成N型（掺五价元素如磷）和P型（掺三价元素如硼）半导体。

# 4. PN结

PN结是半导体器件的基本结构，由P型和N型半导体组成。

PN结具有单向导电性，即外加正向电压时导通，反向电压时截止。

# 5. 半导体器件

半导体器件包括二极管、晶体管、集成电路等，是构成电子电路的基本元件。

集成电路（IC）进一步将晶体管等元件集成在微小的硅片上，形成复杂的电路系统。

# 6. 应用领域

半导体在众多领域都有应用，如消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等。

硅基半导体在量子计算研究中也具有重要地位，因为其长量子退相干时间和高操控保真度。

半导体技术的发展和进步推动了现代电子工业的飞速发展，对人类社会产生了深远的影响。

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