針對(duì)搞電子元器件的人而言，半導(dǎo)體材料是務(wù)必要掌握的，針對(duì)沒(méi)有涉及這方面的工作人員而言，也應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單掌握一些半導(dǎo)體材料概念和作用，大家所使用的一切電子產(chǎn)品，絕大部分都是會(huì)涉及到的，就比如你現(xiàn)在正在使用的智能手機(jī)。 提及半導(dǎo)體，大家首先想起的便是二極管了，但在半導(dǎo)體中二極管僅僅只是半導(dǎo)體的一個(gè)應(yīng)用，依據(jù)所使用的的半導(dǎo)體材料不一樣，可分成鍺二極管和硅二極管，二極管有一個(gè)很特殊的特性便是它的單向?qū)щ娦�，更是由于這一個(gè)特性，它能夠用在整流器、檢波、元器件保護(hù)及在脈沖與數(shù)字電路中作為開(kāi)關(guān)元件等。

　　那么半導(dǎo)體材料呢?“半導(dǎo)體”，如同其名，它是一種介于電導(dǎo)體和絕緣體之間的一種物質(zhì)，其電阻率為109 W·cmr < 10-4W·cm，在這個(gè)區(qū)間都屬于半導(dǎo)體，如硅、鍺、硒及大部分金屬氧化物和硫化物。

　　半導(dǎo)體材料一般具備熱敏特性，光敏特性，摻雜特性，依據(jù)特性的不一樣能夠制作出不一樣用途的半導(dǎo)體產(chǎn)品，像熱敏元件，光電器件等。

　　半導(dǎo)體材料一般采用正四價(jià)的元素，使用多的元素是硅和鍺。

　　針對(duì)純粹的半導(dǎo)體材料而言，其表層都是四個(gè)電子，這樣為了構(gòu)造的可靠性，表層電子會(huì)與別的原子表層電子產(chǎn)生共價(jià)鍵，產(chǎn)生比較平穩(wěn)的構(gòu)造。

　　在0度(T=0K，即-273.15 ℃)，價(jià)電子被共價(jià)鍵所控制，純半導(dǎo)體材料中沒(méi)有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子(也就是載流子)，它的導(dǎo)電能力為0，等于絕緣體。

　　不過(guò)溫度都是高過(guò)溫度，因此當(dāng)溫度上升或受陽(yáng)光照射時(shí)，將有極少數(shù)價(jià)電子擺脫共價(jià)鍵的控制變成自由電子，在原先的共價(jià)鍵中留下一個(gè)位置——空穴。

　　正是由于空穴和自由電子的出現(xiàn)，使純半導(dǎo)體材料具備導(dǎo)電能力，不過(guò)導(dǎo)電能力很弱，不可以應(yīng)用。為了處理這個(gè)問(wèn)題技術(shù)人員在其中摻加了一些雜質(zhì)，假如摻加少量的五價(jià)雜質(zhì)元素，如磷、銻、砷等，即組成N型半導(dǎo)體，假如摻加少量的三價(jià)雜質(zhì)元素，如硼、鎵、銦等，即組成P型半導(dǎo)體。

　　在N型半導(dǎo)體中摻加五價(jià)元素后，原先晶體中的一些半導(dǎo)體原子將被雜質(zhì)原子替代。雜質(zhì)原子表層有5個(gè)價(jià)電子，其中4個(gè)與硅組成共價(jià)鍵，另外一個(gè)電子只受本身 原子核吸引，在室內(nèi)溫度下就可以變成自由電子。一樣的道理在P型半導(dǎo)體中會(huì)多一個(gè)空穴。

　　隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，如今以GaN(氮化鎵)為代表的第三代半導(dǎo)體材料及元器件 的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)是新興半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，其科學(xué)研究開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)展現(xiàn)出高速發(fā)展的發(fā)展勢(shì)態(tài)。GaN基光電器件中，藍(lán)色發(fā)光二極管LED首先完成商品話生產(chǎn)，成功開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出藍(lán)光LED和LD 之后，科學(xué)研究方位轉(zhuǎn)移到GaN紫外光探測(cè)儀上GaN材料在微波功率 層面也是有非常大的應(yīng)用市場(chǎng)。氮化鎵半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)被稱為半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)上一個(gè)新的里程碑。美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出一種可用與生產(chǎn)制造新型電子開(kāi)關(guān)的關(guān)鍵元器件，這類電子開(kāi)關(guān)能夠提供穩(wěn)定、不間斷的電源。