基本含义
物质存在的形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等等。人们通常把导电性差的材料,如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。[1]
半导体是指在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。其是指一种导电性可控,范围从绝缘体到导体之间的材料。从科学技术和经济发展的角度来看,半导体影响着人们的日常工作生活,直到20世纪30年代这一材料才被学术界所认可。[2]
发展历史
早期发现
1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但法拉第发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。[3]
1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特性。[3]
1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体的第三种特性。[3]
1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第四种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。[3]
1879年,美国物理学家霍尔(Hall)发现霍尔效应。霍尔效应是指当磁场作用于导体、半导体中的载流子时,就会在薄膜中产生横向电位差的物理现象。[18]