Mikä on puolijohde

Kaikki materiaalit, joilla on edellä mainitut kaksi ominaisuutta, voidaan luokitella puolijohdemateriaalien piiriin. Puolijohteiden luontaisia ​​perusominaisuuksia heijastavat puolijohteisiin vaikuttavien erilaisten ulkoisten tekijöiden, kuten valon, lämmön, magnetismin, sähkön jne. aiheuttamat fysikaaliset vaikutukset ja ilmiöt, joita voidaan kutsua yhteisesti puolijohdemateriaalien puolijohdeominaisuuksiksi. Suurin osa puolijohdeelektroniikkalaitteiden perusmateriaaleista on puolijohteita. Näiden puolijohdemateriaalien erilaiset puolijohdeominaisuudet antavat erityyppisille puolijohdelaitteille erilaisia ​​toimintoja ja ominaisuuksia. Puolijohteiden kemiallinen perusominaisuus on tyydyttyneiden kovalenttisten sidosten olemassaolo atomien välillä. Tyypillisenä kovalenttisena sidoksena se on hilarakenteeltaan tetraedri, joten tyypillisillä puolijohdemateriaaleilla on timantti- tai sinkkiseosrakenne (ZnS). Koska suurin osa maapallon mineraalivaroista on yhdisteitä, ensimmäisen kerran käytetyt puolijohdemateriaalit ovat yhdisteitä. Esimerkiksi galenia (PBS) käytettiin radioilmaisuun kauan sitten, kuparioksidia (Cu2O) käytettiin kiinteänä tasasuuntaajana, sfaleriitti (ZnS) on tunnettu kiinteä luminesoiva materiaali ja piikarbidin oikaisemis- ja havaitsemistoiminto ( SIC) käytettiin myös aikaisin. Seleeni (SE) on ensimmäinen löydetty ja käytetty elementtipuolijohde, joka oli aikoinaan tärkeä materiaali solid-state-tasasuuntaajille ja valokennoille. Elementtipuolijohdegermanium (GE) -vahvistuksen löytäminen avasi uuden sivun puolijohteiden historiassa, josta lähtien elektroniset laitteet alkoivat toteuttaa transistorisointia. Puolijohteiden tutkimus ja tuotanto Kiinassa alkoi ensimmäisellä korkean puhtauden (99,999999 % - 99,999999 %) germaniumin valmistuksella vuonna 1957. Elementaalisen puolijohteen piin (SI) käyttöönotto ei ainoastaan ​​lisää transistorien tyyppejä ja lajikkeita ja parantaa niiden suorituskykyä. , mutta myös käynnistää suurten ja erittäin suurten integroitujen piirien aikakauden. Galliumarsenidin (GaAs) edustamien ⅲ - ⅴ-yhdisteiden löytäminen on edistänyt mikroaaltolaitteiden ja optoelektronisten laitteiden nopeaa kehitystä.