En halvleder er et stoff med en ledningsevne mellom den til en leder og en isolator. Den er lite ledende i ren tilstand, men dens ledningsevne kan justeres ved å tilsette urenheter (doping) eller endre temperaturen. Den typiske representanten for halvledere er silisium, som er mye brukt i produksjon av elektroniske komponenter. Halvlederteknologi er hjørnesteinen i moderne elektroniske enheter, som smarttelefoner, datamaskiner, digitale kameraer, etc., alle er avhengige av halvlederbrikker. I tillegg er halvledere også svært viktige innen energifeltet, som for eksempel halvledermaterialer, som er kjernen i solceller. Anvendelsen av halvledere dekker også LED-belysning, sensorer for medisinsk utstyr og kraftelektroniske enheter, som har hatt en dyp innvirkning på moderne teknologi og dagliglivet.
Definisjon av halvledere
1.1 Grunnleggende begreper og egenskaper
Halvledere er materialer som ligger mellom ledere og isolatorer, og deres ledningsevne varierer med temperaturen. Ved romtemperatur er motstandsverdien til en halvleder mellom en leder (som kobber eller sølv) og en isolator (som gummi eller kvarts). Dens karakteristikk er at under visse forhold, for eksempel oppvarming eller eksponering for lys, vil dens ledningsevne bli forbedret. Denne egenskapen gjør halvledere mye brukt i elektroniske enheter.
1.2 Sammenligning med ledere og isolatorer
Leder: refererer vanligvis til et metall eller annet stoff med en svært lav motstandsverdi som lett kan lede strøm. For eksempel er motstandsverdiene til kobber og sølv henholdsvis 1,68x10 ^ -8 og 1,59x10 ^ -8 ohm per meter ved 20 ° C.
Isolatorer: Disse materialene har svært høye motstandsverdier og er nesten ikke-ledende. For eksempel er motstandsverdien til ren kvarts omtrent 1x10 ^ 17 ohm per meter.
Halvleder: Mellom ledere og isolatorer. For eksempel er motstandsverdien til rent silisium ved romtemperatur omtrent 2,3x10 ^ 3 ohm per meter, men motstandsverdien reduseres betydelig når den utsettes for lys eller oppvarming.
