啥叫半导体和超导现象

半导体是介于导体与非导体间之物质（如矽或锗）,故其导电性居于金属与绝缘体之间,并随温度而增加。半导体材料,呈中度至高度之电阻性（视制造之际所掺杂之物质而定）。纯半导体材料(

称为内质半导体）,导电性低；若于其中添加特定类型之杂质原子（成为外质半导体）,则可大为增加其导电性。施体杂质（5价）可大量增加电子数目,而产生负型半导体；受体杂质（3价）则大量增加电洞数目,而产生正型半导体。此种外质半导体之导电性,端视其中杂质之类型及总量而定。不同导电性之半导体若经集合一起,可形成各种接面；

此即为半导体装置（供作电子组件使用）之基础。半导体一词,亦常意指此类装置本身（如电晶体、积体电路等）。

补充：良好的半导体有四个价电子,所以加入五价电子的原子会增加电子数（多一个）,而加入三价电子,会多一个电洞（少一个）。

'超导现象'是指材料在低于某一温度时，电阻变为0的现象，而这一温度称为超导转变温度（T_c）。超导现象的特征是[[零电阻]]和完全[[抗磁性]]。

一、半导体基本概念

1、半导体及其导电性能

根据物体的导电能力的不同，电工材料可分为三类：导体、半导体和绝缘体。

半导体可以定义为导电性能介于导体和绝缘体之间的电工材料，半导体的电阻率为10-3～10-9 cm。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。

半导体的导电能力在不同的条件下有很大的差别：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化；往纯净的半导体中掺入某些特定的杂质元素时，会使它的导电能力具有可控性，这些特殊的性质决定了半导体可以制成各种器件。 2、本征半导体的结构及其导电性能

本征半导体是纯净的、没有结构缺陷的半导体单晶。制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%，常称为“九个9”，它在物理结构上为共价键、呈单晶体形态。在热力学温度零度和没有外界激发时，本征半导体不导电。 3、半导体的本征激发与复合现象

当导体处于热力学温度0 K时，导体中没有自由电子。当温度升高或受到光的照射时，价电子能量增高，有的价电子可以挣脱原子核的束缚而参与导电，成为自由电子。这一现象称为本征激发（也称热激发）。因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的，称为电子空穴对。

游离的部分自由电子也可能回到空穴中去，称为复合。 在一定温度下本征激发和复合会达到动态平衡，此时，载流子浓度一定，且自由电子数和空穴数相等。 4、半导体的导电机理

自由电子的定向运动形成了电子电流，空穴的定向运动也可形成空穴电流，因此，在半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子（即载流子），这是半导体的特殊性质。空穴导电的实质是:相邻原子中的价电子（共价键中的束缚电子）依次填补空穴而形成电流。由于电子带负电，而电子的运动与空穴的运动方向相反，因此认为空穴带正电。

5、杂质半导体

掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。杂质半导体是半导体器件的基本材料。在本征半导体中掺入五价元素（如磷），就形成N型（电子型）半导体；掺入三价元素（如硼、镓、铟等）就形成P型（空穴型）半导体。杂质半导体的导电性能与其掺杂浓度和温度有关，掺杂浓度越大、温度越高，其导电能力越强。

在N型半导体中，电子是多数载流子，空穴是少数载流子。

多子（自由电子）的数量＝正离子数＋少子（空穴）的

数量

在P型半导体中，空穴是多数载流子，电子是少数载流子。

多子（空穴）的数量＝负离子数＋少子（自由电子）的

数量

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