半導(dǎo)體中的原子結(jié)構(gòu)比較特殊,其能帶(又稱能量帶)可以被分為價帶和導(dǎo)帶。導(dǎo)帶上的電子具有較高的能量,能夠自由地運動和傳導(dǎo)電流。而價帶上的電子則處于較低能量狀態(tài),不能自由傳導(dǎo)電流。在常溫下,半導(dǎo)體中的電子大部分停留在價帶內(nèi),因此其導(dǎo)電能力較弱。
與導(dǎo)體相比,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能更易受外界條件的影響。例如,在施加電場時,半導(dǎo)體中的電子會受到電場力的作用而加速,并躍遷到導(dǎo)帶上,形成電流。而在光照條件下,半導(dǎo)體吸收光能會導(dǎo)致電子躍遷到導(dǎo)帶上,形成光生電流。這些特性使半導(dǎo)體成為制造電子元器件(如晶體管、二極管和集成電路等)的理想材料。
常見的半導(dǎo)體材料包括硅(Si)和鍺(Ge),它們由基本的原子單元構(gòu)成晶格結(jié)構(gòu),具有穩(wěn)定的半導(dǎo)體特性。此外,還有類似砷化鎵(GaAs)等復(fù)合半導(dǎo)體材料,以及有機(jī)半導(dǎo)體材料等。
總之,半導(dǎo)體是一種介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料,具有介于金屬和非金屬之間的特性,常被用于制造電子元器件。