半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件(热敏电阻);利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件,像光电池、光电管和光敏电阻等。
半导体还有一个最重要的性质,如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加。利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件,如半导体二极管、三极管等。
把一块半导体的一边制成P型区,另一边制成N型区,则在交界处附近形成一个具有特殊性能的薄层,一般称此薄层为PN结。图中上部分为P型半导体和N型半导体界面两边载流子的扩散作用(用黑色箭头表示)。中间部分为PN结的形成过程,示意载流子的扩散作用大于漂移作用(用蓝色箭头表示,红色箭头表示内建电场的方向)。下边部分为PN结的形成。表示扩散作用和漂移作用的动态平衡。
1、半导体通常是指导电率介于导体与绝缘体之间的材料. 电导率的范围是:10^(-8)→10³ (西门子/厘米) 也就是应用了它们的半导电性. 2、半导体是现代电子仪器的最基本的材料,这些仪器包括:无线电、电脑、电话等等. 3、半导体器件包括各种二极管、三极管、太阳能电池、硅控放大器、数字电路、集成电路等等. 4、电导率低于10^(-8)西门子/厘米)的材料称为绝缘体. 电导率高于10³(西门子/厘米)的材料成为导体. 所有的导体都有大量的自由电子. 5、电阻是指导体内阻碍电流流动的能力,电阻率越大,阻碍电流的能力就越强.电导率的倒数就是电阻率. 6、任何导体、半导体、绝缘体,都有或多或少的阻碍电流的能力,电阻率不可能为零,在超低温下,电阻率趋向于0. 7、任何消耗电能的器件,包括导线都有电阻. 8、汉语中的电阻概念比较笼统,英语中有明确区分:Resistor = 电阻器;Resistance = 电阻值;Resistivity = 电阻率.通常我们将电阻器与电阻值混为一谈,都称为电阻.任何用电器都是电阻器,任何导线本身也是电阻器.导线消耗电能,降低电压,所以,我们需要变压器升高电压,保持正常的工作电压.但是经过变压器之后,电流强度就下降了.导线自然是导体,功能是导电,是尽可能的减低传输过程中的能量损失.用电器是将电能转换成其他能量的转换器,要的就是消耗电能,转化成其他能量. 9、实验室的电阻器完全是消耗电能的元件,并非将电能转换成其他能量.它的功用只是用于控制实验时的电流强度、分出去的电压(可变电阻可做分压器)符合实验的要求,以便实验顺利进行.半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。
半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。
半导体材料光生伏特效应是太阳能电池运行的基本原理。现阶段半导体材料的光伏应用已经成为一大热门 ,是世界上增长最快、发展最好的清洁能源市场。
太阳能电池的主要制作材料是半导体材料,判断太阳能电池的优劣主要的标准是光电转化率,光电转化率越高 ,说明太阳能电池的工作效率越高。根据应用的半导体材料的不同 ,太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池。
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