La indústria dels semiconductors se centra principalment en circuits integrats, electrònica de consum, sistemes de comunicació, generació d'energia fotovoltaica, aplicacions d'il·luminació, conversió d'energia d'alta potència i altres camps. Des de la perspectiva de la tecnologia o del desenvolupament econòmic, la importància dels semiconductors és enorme
La majoria de productes electrònics actuals, com ara ordinadors, telèfons mòbils o gravadors digitals, tenen una relació molt estreta amb els semiconductors com a unitats bàsiques. Els materials semiconductors comuns inclouen silici, germani, arsenur de gal·li, etc. Entre diversos materials semiconductors, el silici és el més influent en aplicacions comercials.
Els semiconductors es refereixen a materials amb conductivitat entre conductors i aïllants a temperatura ambient. A causa de la seva aplicació generalitzada en ràdios, televisors i mesura de temperatura, la indústria dels semiconductors té un potencial de desenvolupament enorme i en constant canvi. La conductivitat controlable dels semiconductors juga un paper crucial tant en l'àmbit tecnològic com econòmic.
Les empreses de disseny de circuits integrats i empreses de fabricació d'hòsties de silici són les aigües amunt de la indústria dels semiconductors. Les empreses de disseny d'IC dissenyen esquemes de circuits segons les necessitats del client, mentre que les empreses de fabricació d'hòsties de silici fabriquen hòsties de silici utilitzant silici policristalí com a matèria primera. La tasca principal de les empreses de fabricació d'IC midstream és trasplantar els esquemes de circuits dissenyats per empreses de disseny d'IC a les hòsties fabricades per empreses de fabricació d'hòsties de silici. A continuació, les hòsties acabades s'envien a les fàbriques d'envasament i proves d'IC aigües avall per a l'envasament i les proves.
Les substàncies de la natura es poden dividir en tres categories segons la seva conductivitat: conductors, aïllants i semiconductors. Els materials semiconductors es refereixen a un tipus de material funcional amb conductivitat entre materials conductors i aïllants a temperatura ambient. La conducció s'aconsegueix mitjançant l'ús de dos tipus de portadors de càrrega, els electrons i els forats. La resistivitat elèctrica a temperatura ambient és generalment entre 10-5 i 107 ohms · metres. Normalment, la resistivitat augmenta amb l'augment de la temperatura; Si s'afegeixen o s'irradien impureses actives amb llum o radiació, la resistivitat elèctrica pot variar en diversos ordres de magnitud. El detector de carbur de silici es va fabricar l'any 1906. Després de la invenció dels transistors l'any 1947, els materials semiconductors, com a camp independent de materials, han avançat molt i s'han convertit en materials indispensables en la indústria electrònica i els camps d'alta tecnologia. La conductivitat dels materials semiconductors és molt sensible a determinades impureses traça a causa de les seves característiques i paràmetres. Els materials semiconductors d'alta puresa s'anomenen semiconductors intrínsecs, que tenen una alta resistivitat elèctrica a temperatura ambient i són mals conductors de l'electricitat. Després d'afegir impureses adequades als materials semiconductors d'alta puresa, la resistivitat elèctrica del material es redueix molt a causa de la disposició de portadors conductors per àtoms d'impureses. Aquest tipus de semiconductor dopat sovint es coneix com a semiconductor d'impureses. Els semiconductors d'impuresa que es basen en electrons de banda de conducció per a la conductivitat s'anomenen semiconductors de tipus N, i els que depenen de la conductivitat del forat de la banda de valència s'anomenen semiconductors de tipus P. Quan diferents tipus de semiconductors entren en contacte (formant unions PN) o quan els semiconductors entren en contacte amb metalls, la difusió es produeix a causa de la diferència de concentració d'electrons (o forats), formant una barrera al punt de contacte. Per tant, aquest tipus de contacte té una conductivitat única. Mitjançant la utilització de la conductivitat unidireccional de les unions PN, es poden fabricar dispositius semiconductors amb diferents funcions, com ara díodes, transistors, tiristors, etc. A més, la conductivitat dels materials semiconductors és molt sensible als canvis en les condicions externes com ara calor, llum, etc. electricitat, magnetisme, etc. A partir d'això, es poden fabricar diversos components sensibles per a la conversió d'informació. Els paràmetres característics dels materials semiconductors inclouen l'amplada de banda intermitent, la resistivitat, la mobilitat del portador, la vida útil del portador no en equilibri i la densitat de dislocació. L'amplada de banda intermèdia ve determinada per l'estat electrònic i la configuració atòmica del semiconductor, reflectint l'energia necessària perquè els electrons de valència dels àtoms que formen aquest material s'excitin de l'estat lligat a l'estat lliure. La resistivitat elèctrica i la mobilitat del portador reflecteixen la conductivitat d'un material. La vida útil del portador no equilibrat reflecteix les característiques de relaxació dels portadors interns en materials semiconductors que passen de l'estat de no equilibri a l'estat d'equilibri sota efectes externs (com la llum o el camp elèctric). La luxació és el tipus de defecte més comú en els cristalls. La densitat de dislocació s'utilitza per mesurar el grau d'integritat de la xarxa dels materials de cristall únic semiconductors, però per als materials semiconductors amorfs, aquest paràmetre no està present. Els paràmetres característics dels materials semiconductors no només poden reflectir les diferències entre els materials semiconductors i altres materials no semiconductors, sinó que, el que és més important, poden reflectir les diferències quantitatives en les característiques de diversos materials semiconductors i fins i tot el mateix material en diferents situacions.
