什么叫半导体：

半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体按元素组成分为元素半导体和化合物半导体。由一种元素构成的半导体叫做元素半导体，由二种或两种以上元素构成的半导体叫做化合物半导体。

什么是半导体的原材料：

硅是集成电路中最常用的半导体材料，而且应用越来越广泛。被称为第一代半导体材料。

砷化镓（GaAs）是其中应用最广泛的一种化合物半导体材料。20世纪70年代，随着砷化镓单晶制备技术的成熟，其良好的光学性能使其在光学器件中获得广泛应用，砷化镓（GaAs）被称为第二代半导体材料。

20世纪80年代，宽禁带半导体材料，尤其是氮化镓（GaN）开始日益受到人们的重视，制造出了蓝光发光二极管和激光器。以氮化镓为代表的宽禁带半导体材料被称为第三代半导体材料。

半导体是信息化的基础

上个世纪半导体大规模集成电路、半导体激光器、以及各种半导体器件的发明，对现代信息技术革命起了至关重要的作用，引发了一场新的全球性产业革命。

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，信息化水平已成为衡量一个国家和地区现代化的重要标志。

进入21世纪，全世界都在加快信息化建设步伐。

源于信息技术革命的需要，半导体物理、材料、器件将有新的更快的发展。

集成电路的尺寸将越来越小，将出现新的量子效应器件；宽禁带半导体代表了一个新的方向，将在短波长激光器、白光发光管、高频大功率器件等方面有广阔的应用；纳米电子器件有可能作为下一代的半导体微电子和光电子器件；利用单电子、单光子和自旋器件作为量子调控，将在量子计算和量子通信的实用化中起关键作用。

金属、半导体和绝缘体的区别

固体按导电能力的大小划分为金属、半导体和绝缘体。10-6Ω･com ,具有良好的导电性。绝缘体的电阻率在1012Ω･com以上，基本上不导电。半导体的电阻率约为10-3~109Ω･com，其导电性能介于金属和绝缘体之间。

固体中能带被电子填充的情况只能有三种：第一种情况是能带中的电子态是空的，没有电子占据，这种能带称为空带。第二种情况是能带中的电子态完全被电子所占据，不存在没有电子占据的空状态，这种能带称为满带。第三种情况是能带被电子部分填充，即电子填充了能带中的一部分电子态，还有一部分电子态是空的，这种能带叫做不满带或部分填充能带。

半导体分成N型和P型：

N型半导体：在只含有一种杂质的N型半导体中，除了电子由价带跃迁到导带的本征激发以外，还存在着施主能级上的电子激发到导带上的过程——杂质电离。这两种过程的激活能分别是半导体的禁带宽度和杂质电离能，二者的大小一般查两个数量级左右。

P型半导体：对于P型半导体，在杂志饱和电离的温度范围内，价带空穴主要来自受主杂质，受主杂质基本上全部电离。

散射机构：

半导体中可能有多种散射机构，其中主要的两种是晶格振动散射和电离杂质散射。需要指出的是，“晶格振动”的说法是不严格的，只是为了叙述方便而沿用的一个名词。这里“晶格振动”指的是晶体中原子振动的传播。

1， 晶格振动散射：

（1） 纵声学波散射：纵声学波使原子位移引起晶体体积的压缩和膨胀。它可以引起能带结构的改变：随着原子间距的减少，禁带宽度增大；而原子间距的增加，将使禁带宽度减少，使导带底和价带顶发生波形的起伏引起形变势，对载流子起散射作用。在硅和锗等非极性半导体中纵声学波散射起主要作用。

理论分析指出，声学波的散射概率正比于

（2） 纵光学波散射或极性光学波散射：在离子晶体中，每个原胞中有一个正离子和一个负离子。纵光学波使半导体形成了半个波长区带正电和半个波长区带负电的状况，正负电荷之间的静电场引起一个起伏变化的静电势能，该附加势场引起载流子散射的极性光学波散射。

（3） 在低温下，当长光学波声子能量

时，随着温度的升高，散射概率将按指数规律迅速增加

在轻掺杂的硅中，和其他散射过程相比，晶格振动散射在室温及更高温度时处于支配地位，大多数半导体器件是在此温度范围内工作的。

（4） 电离杂质散射：半导体中电离的施主或受主杂质是带电的离子。在它们的周围将产生库仑势场。