为什么不能用金属代替半导体应用于集成电路？

半导体，如硅，在元素周期表中它们处于金属和非金属之间，所以，它们的导电性既没有导体那么强，又不会像绝缘体那样完全隔绝电流，而是可以被人工控制它们的导电性。所以，用半导体制成的集成电路，可以随时地改变半导体的导电性。
金属成本高，能耗大，易被氧化。

电子按一定方向运动就形成了电流。各种金属材料，如金、银、铜、铝、铁等，对电流的阻力很小，电流很容易通过它们，这类材料就是导体。导体之所以能够导电，是因为导体中有能够自由移动的电子。在一般状态下，导体内的大量自由电子总是杂乱无章地运动着。在接通电源后，导体内的自由电子就会向着一个方向移动而形成电流，所以说导体可以导电。

各种非金属材料，比如玻璃、橡胶、陶瓷、塑料、云母、空气等，对电流的阻力很大，电流不能轻易地通过它们，这类材料叫绝缘体。绝缘体之所以不能够导电，是因为这种材料中全部电子几乎都被束缚在原子或分子范围内，不能自由移动。因此在绝缘体内，电子不能从一个地方传到别的地方。正是因为这种材料中缺少电荷的运载者，所以绝缘体不导电。

好的导体和好的绝缘体都是重要的电工材料，在技术上应用很广。金属可以制作电线芯，是因为金属是导体，能够导电外面包上一层橡皮或者塑料，是因为这些材料是绝缘体，能够防止漏电或触电。许多电学仪器，有的部分需要用导体来做，有的部分又需要用绝缘体来做。

导体和绝缘体并没有绝对的界限，在通常情况下是很好的绝缘体，当条件改变时也可能变成导体。比如，一根干木棒是绝缘体，如果把它弄湿，它就可以导电了。所以，电器的绝缘部分一定要保持干燥。因为绝缘体潮湿了会导电，从而引起漏电和发生触电事故。

除了导体和绝缘体，还有一类材料，如锗、硅、石墨和某些合金等，它们既不像导体那样能很好地传导电流，又不像绝缘体那样完全隔绝电流，导电性介于二者之间，我们把这类材料叫做半导体。半导体导电性较弱的原因，有的是其内部少量自由电子引起的，有的是带正电的“空穴”(原子少了电子就成为空穴)引起的。

由于半导体有许多独特而有用的性质，因而在电子技术和无线电技术中有着广泛的应用。电子工业中使用的半导体二极管、三极管、可控硅元件、集成电路等，都是用半导体材料制成的。

半导体是指导电能力介于金属和绝缘体之间的固体材料。按内部电子结构区分，半导体与绝缘体相似，它们所含的价电子数恰好能填满价带，并由禁带和上面的导带隔开。半导体与绝缘体的区别是禁带较窄，在2～3电子伏以下。

典型的半导体是以共价键结合为主的，比如晶体硅和锗。半导体靠导带中的电子或价带中的空穴导电。它的导电性一般通过掺入杂质原子取代原来的原子来控制。掺入的原子如果比原来的原子多一个价电子，则产生电子导电；如果掺入的杂质原子比原来的原子少一个价电子，则产生空穴导电。

半导体的应用十分广泛，主要是制成有特殊功能的元器件，如晶体管、集成电路、整流器、激光器以及各种光电探测器件、微波器件等。

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