导电性大致可分为三类导体半导体绝缘体，德州仪器TI什么是半导体

半导体是这两年国家重点发展的行业，到底什么是半导体？生活中所有的物体按照导电性大致可分为三类：导体、半导体、绝缘体。这个很好理解，物体要么导电，要么不导电，要么有一点点导电，正是这种半推半就、不清不楚的物质给物理学家不同的发挥空间。太绝对的导电和不导电的物质没什么意思，而在不同情况下导电性发生变化的东西才是有意思的。来张图直观看看物体的导电性：按照导电性便分为：绝缘体: 电导率很低，约介于20－18S/cm～10－8S/cm,如熔融石英及玻璃；导 体：电导率较高，介于104S/cm～106S/cm，如铝、银等金属。半导体：电导率则介于绝缘体及导体之间。自然界中常见的元素半导体有硅、锗，据说锗基半导体比硅基半导体还要更早发现和应用，但是硅的天然优势就是便宜！自然界中常见的沙石就含有大量的硅元素，你说有多多！即使自然界中硅砂很多，但硅砂中包含的杂质太多，缺陷也太多，不能直接拿来用，需要对它进行提炼。怎么提炼？一个字——烧！正如初中化学所学的，进行氧化还原反应。①SiC + SiO2 → Si(固体)+ SiO2(气体)+ CO(气体)②Si(固体)+ 3HC → SiHCl3(气体)+ H2(气体)③SiHCl3(气体)+ H2(气体)→ Si(固体)+ 3HCl(气体)经过三次高温化学反应后，我们得到了固体硅，但这时候的硅是多晶硅。啥是多晶硅？如同我们剥橘子的时候，里面有很多瓣橘子（多晶橘子），而且不同瓣的橘子味道不一样（晶体方向），我们要选味道最好的一瓣橘子，选出来让这瓣橘子单独长大！怎么让一个小的单晶单独长大呢？物理学家还是很聪明的，发明了一种长单晶的办法，叫柴可拉斯基法，可能方法就是以这名科学家名字命名的。行业也有一种直观的称呼，叫提拉法!因为在长单晶时就是把小的晶体往上拔！拔的时候速度有点慢，来看看这个装置：将长好的晶锭采用机械刀片进行切割，切成一片一片的圆盘状，便成了晶圆。晶圆就是这样被生产出来了。虽然我们得到了晶圆，此时的单晶硅电化学性能还不行，不能直接用来做芯片，工程师们于是想办法改造单晶硅的电化学性能。如何改造单晶硅呢？先深入了解一下硅元素，在元素周期表中，硅排列在第14位，硅原子最外层有4个电子，分别与周围4个原子共用4对电子，这种共用电子对的结构称为共价键(covalent bonding)。每个电子对组成一个共价键。砷兄弟最外层有5个电子，其中4个电子找到了硅家的对象，另外一个电子单着了，这个电子成了无业游民，到处流窜，由于电子带有电荷，于是改变了硅家的导电性。此时的砷原子多提供了一个电子给硅家，因此砷原子被称为施主。硅家的自由电子多了以后，带负电的载流子增加，硅变成n型半导体。