Els materials semiconductors es refereixen a materials amb propietats elèctriques especials en electrònica i mecànica quàntica, com ara silici, germani, nitrur de silici, selenur de gal·li, etc. Les propietats especials d'aquests materials permeten utilitzar-los com a materials en dispositius electrònics, com transistors, díodes, etc. , cèl·lules solars, etc.
La conductivitat dels materials semiconductors es troba entre la dels conductors i els aïllants, la qual cosa significa que tant poden conduir el corrent com evitar que el passi.
Els mètodes de preparació de materials semiconductors inclouen la deposició de vapor químic, la deposició física de vapor, la implantació d'ions, el dopatge, etc. Entre ells, el dopatge és un dels mètodes importants per preparar materials semiconductors, que pot canviar l'estructura de la banda i les propietats elèctriques dels materials semiconductors, afectant així les seves aplicacions en dispositius electrònics.
Els materials semiconductors tenen àmplies aplicacions en electrònica i mecànica quàntica. Els transistors són un dispositiu electrònic bàsic format per un semiconductor de tipus P, un semiconductor de tipus N i una capa aïllant. Quan un semiconductor de tipus P entra en contacte amb un semiconductor de tipus N, els electrons poden fluir del semiconductor de tipus N al semiconductor de tipus P, formant una unió PN.
Un díode és un dispositiu electrònic que només té un elèctrode (tipus P o tipus N) i l'altre elèctrode està aïllat. Quan els semiconductors de tipus P o N entren en contacte amb els díodes, només hi poden passar uns quants electrons, de manera que només una petita quantitat de corrent pot passar pel díode. Els díodes es poden utilitzar en circuits com ara rectificació, regulació de tensió i modulació.
Les cèl·lules solars són dispositius que converteixen l'energia lluminosa en energia elèctrica. Està compost per semiconductors de tipus P i semiconductors de tipus N. Quan la llum brilla sobre els semiconductors de tipus P, els electrons passaran de la banda de valència a la banda de conducció, formant parells de forats d'electrons. Aquests parells de forats d'electrons es poden recombinar a la unió PN, generant corrent.
Els materials semiconductors tenen una àmplia gamma d'aplicacions en electrònica i mecànica quàntica, i les seves propietats especials els permeten utilitzar com a materials en diversos dispositius electrònics, promovent així el desenvolupament de la tecnologia moderna.
Saps quins productes tecnològics utilitzen actualment materials semiconductors?