半導體是指什麼東西

1. 半導體是什麼意思

顧名思義：導電性能介於導體(conctor)與絕緣體(insulator)之間的材料，叫做半導體（）．
物質存在的形式多種多樣，固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性和導電導熱性差或不好的材料，如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等等，稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。可以簡單的把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。與導體和絕緣體相比，半導體材料的發現是最晚的，直到20世紀30年代，當材料的提純技術改進以後，半導體的存在才真正被學術界認可。
半導體的分類，按照其製造技術可以分為：分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類，一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類，最近雖然不常用，單還是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其規模進行分類的方法。此外，還有按照其所處理的信號，可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。
[編輯本段]半導體定義
電阻率介於金屬和絕緣體之間並有負的電阻溫度系數的物質。
半導體室溫時電阻率約在10E-5～10E7歐·米之間，溫度升高時電阻率指數則減小。
半導體材料很多，按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。
鍺和硅是最常用的元素半導體；化合物半導體包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物（砷化鎵、磷化鎵等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體（鎵鋁砷、鎵砷磷等）。除上述晶態半導體外，還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。
半導體（東北方言）：意指半導體收音機，因收音機中的晶體管由半導體材料製成而得名。
本徵半導體
不含雜質且無晶格缺陷的半導體稱為本徵半導體。在極低溫度下，半導體的價帶是滿帶(見能帶理論)，受到熱激發後，價帶中的部分電子會越過禁帶進入能量較高的空帶，空帶中存在電子後成為導帶，價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位，稱為空穴。導帶中的電子和價帶中的空穴合稱電子 - 空穴對，均能自由移動，即載流子，它們在外電場作用下產生定向運動而形成宏觀電流，分別稱為電子導電和空穴導電。這種由於電子-空穴對的產生而形成的混合型導電稱為本徵導電。導帶中的電子會落入空穴，電子-空穴對消失，稱為復合。復合時釋放出的能量變成電磁輻射（發光）或晶格的熱振動能量（發熱）。在一定溫度下，電子 - 空穴對的產生和復合同時存在並達到動態平衡，此時半導體具有一定的載流子密度，從而具有一定的電阻率。溫度升高時，將產生更多的電子 - 空穴對，載流子密度增加，電阻率減小。無晶格缺陷的純凈半導體的電阻率較大，實際應用不多。
[編輯本段]半導體特點
半導體三大特性∶攙雜性、熱敏性和光敏性。
★在形成晶體結構的半導體中，人為地摻入特定的雜質元素，導電性能具有可控性。
★在光照和熱輻射條件下，其導電性有明顯的變化。
晶格：晶體中的原子在空間形成排列整齊的點陣，稱為晶格。
共價鍵結構：相鄰的兩個原子的一對最外層電子（即價電子）不但各自圍繞自身所屬的原子核運動，而且出現在相鄰原子所屬的軌道上，成為共用電子，構成共價鍵。
自由電子的形成：在常溫下，少數的價電子由於熱運動獲得足夠的能量，掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子。
空穴：價電子掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子而留下一個空位置稱空穴。
電子電流：在外加電場的作用下，自由電子產生定向移動，形成電子電流。
空穴電流：價電子按一定的方向依次填補空穴（即空穴也產生定向移動），形成空穴電流。
本徵半導體的電流：電子電流+空穴電流。自由電子和空穴所帶電荷極性不同，它們運動方向相反。
載流子：運載電荷的粒子稱為載流子。
導體電的特點：導體導電只有一種載流子，即自由電子導電。
本徵半導體電的特點：本徵半導體有兩種載流子，即自由電子和空穴均參與導電。
本徵激發：半導體在熱激發下產生自由電子和空穴的現象稱為本徵激發。
復合：自由電子在運動的過程中如果與空穴相遇就會填補空穴，使兩者同時消失，這種現象稱為復合。
動態平衡：在一定的溫度下，本徵激發所產生的自由電子與空穴對，與復合的自由電子與空穴對數目相等，達到動態平衡。
載流子的濃度與溫度的關系：溫度一定，本徵半導體中載流子的濃度是一定的，並且自由電子與空穴的濃度相等。當溫度升高時，熱運動加劇，掙脫共價鍵束縛的自由電子增多，空穴也隨之增多（即載流子的濃度升高），導電性能增強；當溫度降低，則載流子的濃度降低，導電性能變差。
結論：本徵半導體的導電性能與溫度有關。半導體材料性能對溫度的敏感性，可製作熱敏和光敏器件，又造成半導體器件溫度穩定性差的原因。
雜質半導體：通過擴散工藝，在本徵半導體中摻入少量合適的雜質元素，可得到雜質半導體。
N型半導體：在純凈的硅晶體中摻入五價元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半導體。
多數載流子：N型半導體中，自由電子的濃度大於空穴的濃度，稱為多數載流子，簡稱多子。
少數載流子：N型半導體中，空穴為少數載流子，簡稱少子。
施子原子：雜質原子可以提供電子，稱施子原子。
N型半導體的導電特性：它是靠自由電子導電，摻入的雜質越多，多子（自由電子）的濃度就越高，導電性能也就越強。
P型半導體：在純凈的硅晶體中摻入三價元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半導體。
多子：P型半導體中，多子為電子。
少子：P型半導體中，少子為空穴。
受主原子：雜質原子中的空位吸收電子，稱受主原子。
P型半導體的導電特性：摻入的雜質越多，多子（空穴）的濃度就越高，導電性能也就越強。
結論：
多子的濃度決定於雜質濃度。
少子的濃度決定於溫度。
PN結的形成：將P型半導體與N型半導體製作在同一塊矽片上，在它們的交界面就形成PN結。
PN結的特點：具有單向導電性。
擴散運動：物質總是從濃度高的地方向濃度低的地方運動，這種由於濃度差而產生的運動稱為擴散運動。
空間電荷區：擴散到P區的自由電子與空穴復合，而擴散到N區的空穴與自由電子復合，所以在交界面附近多子的濃度下降，P區出現負離子區，N區出現正離子區，它們是不能移動，稱為空間電荷區。
電場形成：空間電荷區形成內電場。
空間電荷加寬，內電場增強，其方向由N區指向P區，阻止擴散運動的進行。
漂移運動：在電場力作用下，載流子的運動稱漂移運動。
PN結的形成過程：如圖所示，將P型半導體與N型半導體製作在同一塊矽片上，在無外電場和其它激發作用下，參與擴散運動的多子數目等於參與漂移運動的少子數目，從而達到動態平衡，形成PN結。

2. 半導體指的是什麼意思

顧名思義：導電性能介於導體(conctor)與絕緣體(insulator)之間的材料，叫做半導體（semiconctor）．
物質存在的形式多種多樣，固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性和導電導熱性差或不好的材料，如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等等，稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。可以簡單的把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。與導體和絕緣體相比，半導體材料的發現是最晚的，直到20世紀30年代，當材料的提純技術改進以後，半導體的存在才真正被學術界認可。
半導體的分類，按照其製造技術可以分為：分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類，一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類，最近雖然不常用，單還是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其規模進行分類的方法。此外，還有按照其所處理的信號，可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。
[編輯本段]半導體定義
電阻率介於金屬和絕緣體之間並有負的電阻溫度系數的物質。
半導體室溫時電阻率約在10E-5～10E7歐·米之間，溫度升高時電阻率指數則減小。
半導體材料很多，按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。
鍺和硅是最常用的元素半導體；化合物半導體包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物（砷化鎵、磷化鎵等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體（鎵鋁砷、鎵砷磷等）。除上述晶態半導體外，還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。
半導體（東北方言）：意指半導體收音機，因收音機中的晶體管由半導體材料製成而得名。
本徵半導體
不含雜質且無晶格缺陷的半導體稱為本徵半導體。在極低溫度下，半導體的價帶是滿帶(見能帶理論)，受到熱激發後，價帶中的部分電子會越過禁帶進入能量較高的空帶，空帶中存在電子後成為導帶，價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位，稱為空穴。導帶中的電子和價帶中的空穴合稱電子 - 空穴對，均能自由移動，即載流子，它們在外電場作用下產生定向運動而形成宏觀電流，分別稱為電子導電和空穴導電。這種由於電子-空穴對的產生而形成的混合型導電稱為本徵導電。導帶中的電子會落入空穴，電子-空穴對消失，稱為復合。復合時釋放出的能量變成電磁輻射（發光）或晶格的熱振動能量（發熱）。在一定溫度下，電子 - 空穴對的產生和復合同時存在並達到動態平衡，此時半導體具有一定的載流子密度，從而具有一定的電阻率。溫度升高時，將產生更多的電子 - 空穴對，載流子密度增加，電阻率減小。無晶格缺陷的純凈半導體的電阻率較大，實際應用不多。
[編輯本段]半導體特點
半導體三大特性∶攙雜性、熱敏性和光敏性。
★在形成晶體結構的半導體中，人為地摻入特定的雜質元素，導電性能具有可控性。
★在光照和熱輻射條件下，其導電性有明顯的變化。
晶格：晶體中的原子在空間形成排列整齊的點陣，稱為晶格。
共價鍵結構：相鄰的兩個原子的一對最外層電子（即價電子）不但各自圍繞自身所屬的原子核運動，而且出現在相鄰原子所屬的軌道上，成為共用電子，構成共價鍵。
自由電子的形成：在常溫下，少數的價電子由於熱運動獲得足夠的能量，掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子。
空穴：價電子掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子而留下一個空位置稱空穴。
電子電流：在外加電場的作用下，自由電子產生定向移動，形成電子電流。
空穴電流：價電子按一定的方向依次填補空穴（即空穴也產生定向移動），形成空穴電流。
本徵半導體的電流：電子電流+空穴電流。自由電子和空穴所帶電荷極性不同，它們運動方向相反。
載流子：運載電荷的粒子稱為載流子。
導體電的特點：導體導電只有一種載流子，即自由電子導電。
本徵半導體電的特點：本徵半導體有兩種載流子，即自由電子和空穴均參與導電。
本徵激發：半導體在熱激發下產生自由電子和空穴的現象稱為本徵激發。
復合：自由電子在運動的過程中如果與空穴相遇就會填補空穴，使兩者同時消失，這種現象稱為復合。
動態平衡：在一定的溫度下，本徵激發所產生的自由電子與空穴對，與復合的自由電子與空穴對數目相等，達到動態平衡。
載流子的濃度與溫度的關系：溫度一定，本徵半導體中載流子的濃度是一定的，並且自由電子與空穴的濃度相等。當溫度升高時，熱運動加劇，掙脫共價鍵束縛的自由電子增多，空穴也隨之增多（即載流子的濃度升高），導電性能增強；當溫度降低，則載流子的濃度降低，導電性能變差。
結論：本徵半導體的導電性能與溫度有關。半導體材料性能對溫度的敏感性，可製作熱敏和光敏器件，又造成半導體器件溫度穩定性差的原因。
雜質半導體：通過擴散工藝，在本徵半導體中摻入少量合適的雜質元素，可得到雜質半導體。
N型半導體：在純凈的硅晶體中摻入五價元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半導體。
多數載流子：N型半導體中，自由電子的濃度大於空穴的濃度，稱為多數載流子，簡稱多子。
少數載流子：N型半導體中，空穴為少數載流子，簡稱少子。
施子原子：雜質原子可以提供電子，稱施子原子。
N型半導體的導電特性：它是靠自由電子導電，摻入的雜質越多，多子（自由電子）的濃度就越高，導電性能也就越強。
P型半導體：在純凈的硅晶體中摻入三價元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，形成P型半導體。
多子：P型半導體中，多子為電子。
少子：P型半導體中，少子為空穴。
受主原子：雜質原子中的空位吸收電子，稱受主原子。
P型半導體的導電特性：摻入的雜質越多，多子（空穴）的濃度就越高，導電性能也就越強。
結論：
多子的濃度決定於雜質濃度。
少子的濃度決定於溫度。
PN結的形成：將P型半導體與N型半導體製作在同一塊矽片上，在它們的交界面就形成PN結。
PN結的特點：具有單向導電性。
擴散運動：物質總是從濃度高的地方向濃度低的地方運動，這種由於濃度差而產生的運動稱為擴散運動。
空間電荷區：擴散到P區的自由電子與空穴復合，而擴散到N區的空穴與自由電子復合，所以在交界面附近多子的濃度下降，P區出現負離子區，N區出現正離子區，它們是不能移動，稱為空間電荷區。
電場形成：空間電荷區形成內電場。
空間電荷加寬，內電場增強，其方向由N區指向P區，阻止擴散運動的進行。
漂移運動：在電場力作用下，載流子的運動稱漂移運動。
PN結的形成過程：如圖所示，將P型半導體與N型半導體製作在同一塊矽片上，在無外電場和其它激發作用下，參與擴散運動的多子數目等於參與漂移運動的少子數目，從而達到動態平衡，形成PN結。

3. 半導體是什麼

顧名思義：常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料，叫做半導體．
物質存回在的形式多種多樣答，固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性和導電導熱性差或不好的材料，如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等等，稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。可以簡單的把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。與導體和絕緣體相比，半導體材料的發現是最晚的，直到20世紀30年代，當材料的提純技術改進以後，半導體的存在才真正被學術界認可。
半導體的分類，按照其製造技術可以分為：集成電路器件，分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類，一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類，最近雖然不常用，單還是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其規模進行分類的方法。此外，還有按照其所處理的信號，可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。

4. 半導體是什麼做什麼用的

自然界的物質按導電能力可分為導體、絕緣體和半導體三類。半導體材料是指室溫下導電性介於導電材料和絕緣材料之間的一類功能材料。靠電子和空穴兩種載流子實現導電，室溫時電阻率一般在10-5～107歐·米之間。通常電阻率隨溫度升高而增大；若摻入活性雜質或用光、射線輻照，可使其電阻率有幾個數量級的變化。1906年製成了碳化硅檢波器。

1947年發明晶體管以後，半導體材料作為一個獨立的材料領域得到了很大的發展，並成為電子工業和高技術領域中不可缺少的材料。特性和參數半導體材料的導電性對某些微量雜質極敏感。純度很高的半導體材料稱為本徵半導體，常溫下其電阻率很高，是電的不良導體。在高純半導體材料中摻入適當雜質後，由於雜質原子提供導電載流子，使材料的電阻率大為降低。這種摻雜半導體常稱為雜質半導體。雜質半導體靠導帶電子導電的稱N型半導體，靠價帶空穴導電的稱P型半導體。

不同類型半導體間接觸（構成PN結）或半導體與金屬接觸時，因電子（或空穴）濃度差而產生擴散，在接觸處形成位壘，因而這類接觸具有單向導電性。利用PN結的單向導電性，可以製成具有不同功能的半導體器件，如二極體、三極體、晶閘管等。

此外，半導體材料的導電性對外界條件（如熱、光、電、磁等因素）的變化非常敏感，據此可以製造各種敏感元件，用於信息轉換。半導體材料的特性參數有禁帶寬度、電阻率、載流子遷移率、非平衡載流子壽命和位錯密度。禁帶寬度由半導體的電子態、原子組態決定，反映組成這種材料的原子中價電子從束縛狀態激發到自由狀態所需的能量。電阻率、載流子遷移率反映材料的導電能力。非平衡載流子壽命反映半導體材料在外界作用（如光或電場）下內部載流子由非平衡狀態向平衡狀態過渡的弛豫特性。位錯是晶體中最常見的一類缺陷。位錯密度用來衡量半導體單晶材料晶格完整性的程度，對於非晶態半導體材料，則沒有這一參數。半導體材料的特性參數不僅能反映半導體材料與其他非半導體材料之間的差別，更重要的是能反映各種半導體材料之間甚至同一種材料在不同情況下，其特性的量值差別。

半導體材料的種類

常用的半導體材料分為元素半導體和化合物半導體。元素半導體是由單一元素製成的半導體材料。主要有硅、鍺、硒等，以硅、鍺應用最廣。化合物半導體分為二元系、三元系、多元系和有機化合物半導體。二元系化合物半導體有Ⅲ-Ⅴ族（如砷化鎵、磷化鎵、磷化銦等）、Ⅱ-Ⅵ族（如硫化鎘、硒化鎘、碲化鋅、硫化鋅等）、Ⅳ-Ⅵ族（如硫化鉛、硒化鉛等）、Ⅳ-Ⅳ族（如碳化硅）化合物。三元系和多元系化合物半導體主要為三元和多元固溶體，如鎵鋁砷固溶體、鎵鍺砷磷固溶體等。有機化合物半導體有萘、蒽、聚丙烯腈等，還處於研究階段。

此外，還有非晶態和液態半導體材料，這類半導體與晶態半導體的最大區別是不具有嚴格周期性排列的晶體結構。制備不同的半導體器件對半導體材料有不同的形態要求，包括單晶的切片、磨片、拋光片、薄膜等。半導體材料的不同形態要求對應不同的加工工藝。常用的半導體材料制備工藝有提純、單晶的制備和薄膜外延生長。

所有的半導體材料都需要對原料進行提純，要求的純度在6個「9」以上，最高達11個「9」以上。提純的方法分兩大類，一類是不改變材料的化學組成進行提純，稱為物理提純；另一類是把元素先變成化合物進行提純，再將提純後的化合物還原成元素，稱為化學提純。物理提純的方法有真空蒸發、區域精製、拉晶提純等，使用最多的是區域精製。化學提純的主要方法有電解、絡合、萃娶精餾等，使用最多的是精餾。

由於每一種方法都有一定的局限性，因此常使用幾種提純方法相結合的工藝流程以獲得合格的材料。絕大多數半導體器件是在單晶片或以單晶片為襯底的外延片上作出的。成批量的半導體單晶都是用熔體生長法製成的。直拉法應用最廣，80％的硅單晶、大部分鍺單晶和銻化銦單晶是用此法生產的，其中硅單晶的最大直徑已達300毫米。在熔體中通入磁場的直拉法稱為磁控拉晶法，用此法已生產出高均勻性硅單晶。在坩堝熔體表面加入液體覆蓋劑稱液封直拉法，用此法拉制砷化鎵、磷化鎵、磷化銦等分解壓較大的單晶。懸浮區熔法的熔體不與容器接觸，用此法生長高純硅單晶。

水平區熔法用以生產鍺單晶。水平定向結晶法主要用於制備砷化鎵單晶，而垂直定向結晶法用於制備碲化鎘、砷化鎵。用各種方法生產的體單晶再經過晶體定向、滾磨、作參考面、切片、磨片、倒角、拋光、腐蝕、清洗、檢測、封裝等全部或部分工序以提供相應的晶片。在單晶襯底上生長單晶薄膜稱為外延。外延的方法有氣相、液相、固相、分子束外延等。

工業生產使用的主要是化學氣相外延，其次是液相外延。金屬有機化合物氣相外延和分子束外延則用於制備量子阱及超晶格等微結構。非晶、微晶、多晶薄膜多在玻璃、陶瓷、金屬等襯底上用不同類型的化學氣相沉積、磁控濺射等方法製成。

半導體和絕緣體之間的差異主要來自兩者的能帶（band）寬度不同。絕緣體的能帶比半導體寬，意即絕緣體價帶中的載子必須獲得比在半導體中更高的能量才能跳過能帶，進入傳導帶中。室溫下的半導體導電性有如絕緣體，只有極少數的載子具有足夠的能量進入傳導帶。因此，對於一個在相同電場下的純質半導體（intrinsicsemiconctor）和絕緣體會有類似的電特性，不過半導體的能帶寬度小於絕緣體也意味著半導體的導電性更容易受到控制而改變。

純質半導體的電氣特性可以藉由植入雜質的過程而永久改變，這個過程通常稱為「摻雜」（doping）。依照摻雜所使用的雜質不同，摻雜後的半導體原子周圍可能會多出一個電子或一個電洞，而讓半導體材料的導電特性變得與原本不同。如果摻雜進入半導體的雜質濃度夠高，半導體也可能會表現出如同金屬導體般的電性。在摻雜了不同極性雜質的半導體接面處會有一個內建電場（built-inelectricfield），內建電場和許多半導體元件的操作原理息息相關。

除了藉由摻雜的過程永久改變電性外，半導體亦可因為施加於其上的電場改變而動態地變化。半導體材料也因為這樣的特性，很適合用來作為電路元件，例如晶體管。晶體管屬於主動式的（有源）半導體元件（activesemiconctordevices），當主動元件和被動式的（無源）半導體元件（passivesemiconctordevices）如電阻器（resistor）或是電容器（capacitor）組合起來時，可以用來設計各式各樣的集成電路產品，例如微處理器。

當電子從傳導帶掉回價帶時，減少的能量可能會以光的形式釋放出來。這種過程是製造發光二極體（light-emittingdiode,LED）以及半導體激光（semiconctorlaser）的基礎，在商業應用上都有舉足輕重的地位。而相反地，半導體也可以吸收光子，透過光電效應而激發出在價帶的電子，產生電訊號。這即是光探測器（photodetector）的來源，在光纖通訊（fiber-opticcommunications）或是太陽能電池（solarcell）的領域是最重要的元件。

半導體有可能是單一元素組成，例如硅。也可以是兩種或是多種元素的化合物（compound），常見的化合物半導體有砷化鎵（galliumarsenide,GaAs）或是磷化鋁銦鎵（,AlGaInP）等。合金（alloy）也是半導體材料的來源之一，如鍺硅（silicongermanium,SiGe）或是砷化鎵鋁（aluminiumgalliumarsenide,AlGaAs）等。

5. 半導體是什麼東西

半導體是指導電能力介於金屬和絕緣體之間的固體材料。按內部電子結構區分，半導體與絕緣體相似，它們所含的價電子數恰好能填滿價帶，並由禁帶和上面的導帶隔開。半導體與絕緣體的區別是禁帶較窄，在2～3電子伏以下。

典型的半導體是以共價鍵結合為主的，比如晶體硅和鍺。半導體靠導帶中的電子或價帶中的空穴導電。它的導電性一般通過摻入雜質原子取代原來的原子來控制。摻入的原子如果比原來的原子多一個價電子，則產生電子導電；如果摻入的雜質原子比原來的原子少一個價電子，則產生空穴導電。

半導體的應用十分廣泛，主要是製成有特殊功能的元器件，如晶體管、集成電路、整流器、激光器以及各種光電探測器件、微波器件等。

半導體材料主要用來製做晶體管、集成電路、固態激光器的探測器等器件。1906年發明真空三極體，奠定了本世紀上半葉無線電電子學發展的基礎，但採用真空管的裝備體積笨重、能耗大、故障率高。1948年發明了半導體晶體管，使電子設備走向小型化、輕量化、省能化，晶體管的功耗僅為電子管的百萬分之一。1958年出現了集成電路。集成電路的發展帶來了電子計算機的微小型化，從而使人類社會掀開了信息時代新的一頁。目前製造集成電路的主要材料是硅單晶。硅的主要特性是機械強度高、結晶性好、自然界中儲量豐富、成本低，並且可以拉制出大尺寸的硅單晶。可以說，硅材料是大規模集成電路的基石。
硅固然是取之不盡、用之不竭的原材料，但化合物半導體材料，如砷化鎵很可能成為繼硅之後第二種最重要的半導體材料。因為與硅相比，砷化鎵具有更高的禁帶寬度，因而砷化鎵囂器件可以用於更高的工作溫度，又由於它具有更高的電子遷移率，所以可用於要求更高頻率和更高開關速度的場合，這也就使它成為製造高速計算機的關鍵材料。砷化鎵材料更重要的一個特性是它的光電效應，可以使它成為激光光源，這是實現光纖通訊的關鍵。因而預計砷化鎵材料在世紀之交的90年代將有一個大發展。
在高真空條件下，採用分子速外延（MBE）、化學氣相沉積（CVD）、液相外延（LPE）金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）、化學束外延（CBE）等方法，在晶體襯底上一層疊一層地生長出不同材料的薄膜來，每層只有幾個原子層，這樣生長出來的材料叫超晶格材料。超晶格的出現將為半導體材料、器件的發展開辟更新的天地。