如何通俗易懂的介绍「什么是半导体」？博鱼

　　博鱼理解为，导电率介于绝缘体与导体之间，亦或禁带宽度介于绝缘体与导体之间，都觉得只是浮于表面、略见皮毛。

　　半导体的关键，是可变性，能在绝缘体与导体之间转化。抽象一点，就是具备对立转化的潜质。

　　得益于掺杂工艺，半导体完成了第一轮对立转化。纯净的半导体，在质的层面上，接近于绝缘体，都是难以导电的。但是，掺杂后的半导体，特别是重掺杂的，非常类似于导体，都是容易导电的。

　　得益于电压电场的加持，半导体完成了第二轮对立转化。非常有代表性的，当属结型场场效应管JFET，其主通路是一整条掺杂的半导体，自然是导通的；栅压达到一定门槛后，可以将沟道中的载流子清场、耗尽，沟道部分段完全耗尽，沟道不再导通，即半导体又变回“绝缘体”。电压控制下的对立转化，是迅速的、可逆的、可反复进行的。

　　浓度差生内建电场。反过来，内建电场，通过遣返载流子，使较大的浓度差一直保持，使扩散一直持续下去。

　　所以：浓度差与内建电场，是相互依存的，是为相生；两者又相互对抗，是为相克；相生相克。高度的对立统一关系。

　　左半边：空穴是多子博鱼，电子是少子，这不就是阴中有阳。右半边：电子是多子，空穴是少子，这不就是阳中有阴。合二为一，这不就是一副栩栩如生的阴阳八卦图。

　　中间分界处：既有两股力量的对抗，又有两种运动的对抗。恰好可以对应于，八卦图正中分界线的形态，不是「」竖直线，而是「S」型曲线，突出对抗性，妙不可言。

　　真正的美，各个角度都是美的，而不需要什么刁钻的角度。真正的对立统一，从各个角度看，都是对立统一的。

　　二极管，就是这样一个激烈的、饱满的、坚实的对立统一体。唯有如此，宏伟的半导体大厦才能屹立不倒。

　　三极管的主通道，都是由2个PN结反向串联的。三极管要导通，电流必须依次通过这两个PN结了，这是不可能的，因为PN结是单向导通的。所以，三极管中的两个PN结之间的关系，是矛盾的、是对立的。

　　贯通两个背靠背的PN结，即把两个对立的PN结统一起来协同工作。目前出现了三种方法，三个化不可能为可能的故事，其原理之奇妙，都令人叹为观止。所以相对应的，诞生了三种不同类别的三极管：BJT、JFET、MOSFET。（详见参考2博鱼、3、4）

　　借用母与子的关系：每一个PN结自身，都高度对立统一的，称之为「子对立统一」；两个PN结之间的关系，也是对立统一的，称之为「母对立统一」。

　　所以，三级管蕴涵着一母二子、两重、三个对立统一关系。正是如此，三级管成为万能积木，半导体世界野蛮生长。

　　对立统一规律，是马哲课的必背内容。年少时只能是背一背罢了，都是留着历经岁月，才能慢慢体会和理解的。

　　在半导体被发现之前，人们认为世界上的材料根据导电性分类只可以被分为“导电”和“不导电（绝缘）”两种。按分类方法中的“相互独立、完全穷尽”的原则看，这是对世界上材料非常完美的分类方法，那为什么还会出现“半导体”这一分类呢？

　　一些文献中将“半导体”定义为“导电性能介于导体和绝缘体之间的材料”，准确来讲，半导体材料并不是导电的性能处于二者之中，而是导电特性可以在二者之间可控切换。这种导电特性可以在导体与绝缘体之间可控切换的材料，被称为半导体材料。

　　半导体现象的首次被发现要追溯到近200年前的1833年，电子之父法拉第发现硫化银的电阻随温度变化特性不同于一般金属，温度可以实现对硫化银材料导电性的可控，这是人类首次观察到半导体现象。

　　在1833至1945年这100多年时间里，物理学家对这一现象进行了深入研究。20世纪初的物理学革命为半导体科技奠定了坚实的理论基础，而材料生长技术为半导体科技奠定了实现中的物质基础。

　　半导体的特点：其外围电子在价带顶端，禁带底端，也就是说在有外部电压激发时，其可以跃迁到导带。

　　N型半导体，指硅中掺杂磷，多余一个电子没有形成共价键，这个电子就是可以被激发的；其性质类似于并联，在电流方向上面积越大，相当于越多的回路并联，其电阻越小。反之则越大。

　　P型半导体，指硅中掺杂硼，少一个电子作为共价键，因此它自己不能导电，需要外部给他输入一个电子才能导电，

　　虽然很多文献喜欢把它称为空穴，但是我反对这种类比，我认为这是误人子弟的做法，真正合理的就是从电子分析就好

　　N型半导体其实只在高压半导体、耗尽式结型场效应管中有用。其余常见的半导体中其实根本没必要采用N型半导体，因为N型半导体在绝大多数场合中都可以直接用金属铜代替。

　　如何才能让一块P型半导体导电？P型半导体类似于一个海绵，如果你想让他通水，那么只有一个办法：从外界给他补满水，让他成为一个“饱和”的海绵；所以，P型半导体导电的方法只有一个那就是从外界给他输入足够多的电子，让其处于电子饱和态。

　　所以常见的二极管也就应运而生：将一块砖形的P型硅两侧贴上不同面积的铜皮，一块为大面积铜皮，另一块为小面积铜皮，又分两种情况：

　　如图所示，二极管之所以是单向导电，就是因为大面积铜皮和小面积铜皮对P型硅补给电子的速度差导致的。

　　常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅则是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。

　　光敏电阻：光电计数器、相机自动测光、光电控制、光线）压敏性：受到压力，电阻改变

　　②发光二极管：LED照明（节能灯）、汽车用灯、LED显示屏、交通信号灯、TFT-LCD显示屏（薄膜晶体管型液晶显示屏）、光纤通信等。

　　③晶体三极管：对电流（信号）有放大和开关作用，在无线电装置中作为放大器和振荡器。（集成电路／芯片）

　　高速、高频：制作高性能微波、毫米波器件及发光器件，应用于卫星通讯、移动通讯、光通信和GPS导航等领域

　　带宽度、更高频、更高热导率、更高电子饱和速率、更高的抗辐射：制作高温、高频、抗辐射及大功率器件

　　半导体是使用具有不同特性的不同材料形成的，可以分为本征半导体和非本征半导体材料。本征半导体材料在化学上非常纯净，具有较少的导电性并且包含较少数量的电荷载流子，而非本征半导体材料的纯度较低并且使用掺杂来产生额外或短缺的电子。本征半导体称为P型，而非本征半导体称为N型半导体。因此，N型半导体中的电子过剩，而P型则短缺。

　　假设盖一座房子，现在有一种水泥，直接能成型做成一堵墙，然后拿一支笔画几条线，变成了承重的钢筋；再画几条，变成了电线；再来几条，变成了水管。。。再喷点水，沾水变窗户；光一照，见光出来个门。这哪是水泥，这就是神笔马良啊。

　　这么神奇的水泥，得卖多少钱？如果也就比普通水泥贵个20%，是不是得被建筑老板抢疯了。也就是操作这水泥的设备贵了点。

　　半导体行业是一个高度技术密集型的行业，主要包括设计、制造、封装和测试等环节。其技术含量和创新力要求极高，需要大量的研发投入和人才支持。

　　随着计算机、通信、物联网等新兴技术的迅速发展，半导体行业也得到了极大的发展，同时也带来了新的机遇和挑战。目前，半导体行业呈现出规模扩大、集中度提高、产业链完整、技术水平不断提高等趋势。在未来，随着人工智能、量子计算、5G等技术的不断发展，半导体行业也将迎来新的机遇和挑战。相信随着科技的进步和创新，半导体行业将会持续发展并为人类社会做出更大的贡献。

　　在全球芯片产业的发展中，各国和地区争夺芯片产业链中的利益越来越激烈，形成了一种新的竞争格局。在这种背景下，中国大陆也在不断推动芯片产业的发展，加快了自主创新和技术攻关的步伐。

　　中国大陆的芯片产业发展历程虽然相对较短，但却取得了不小的成就。目前，中国大陆的芯片产业主要集中在设计、封装测试和代工等领域。而在代工方面，台湾地区的半导体制造厂商则占据了全球的领先地位。

　　尽管目前中国大陆的芯片产业相对较为薄弱，但是在政策的引导和资金的支持下，中国大陆的芯片产业发展前景依然十分广阔。政府通过出台一系列支持芯片产业发展的政策，包括加大科研经费投入、引进海外人才、建立芯片专业园区等等，加快了芯片产业的发展。

　　同时，各大互联网巨头、手机厂商、汽车制造商等也纷纷进军芯片产业博鱼，推动了中国大陆芯片产业的发展。例如，华为、小米、OPPO等手机厂商推出了自研芯片，而百度、腾讯等互联网巨头也在芯片领域进行布局。

　　在全球芯片产业的格局下，中国大陆的芯片产业正逐步走向自主研发和生产，将成为未来芯片产业的一大势力。随着科技的进步和创新，相信中国大陆的芯片产业将在未来发挥更加重要的作用，为人类社会带来更多的创新和发展。

　　导电本质是电子的运动（为了防杠，特地注明，空穴导电的本质也是电子的运动），一般情况下，组成材料的原子都有电子，电子一层一层地围着原子核，在库仑力的作用下转啊转 ，最外面的那一层叫做价电子。一般情况下只有价电子才有可能参与到导电过程。金属的价电子基本上只有要电场存在，就能运动，形成电流。而半导体的价电子要导电，需要吸收能量，吸饱了能量，一口气跨过一个禁带，才能参与导电。当这个禁带特别宽的时候，大到超过5 eV的时候，我们就觉得这个材料要导电太难了，就把它归类为绝缘体。

　　半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件（热敏电阻）；利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件博鱼，像光电池、光电管和光敏电阻等。

　　半导体还有一个最重要的性质，如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加。利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件，如半导体二极管、三极管等。

　　把一块半导体的一边制成P型区，另一边制成N型区，则在交界处附近形成一个具有特殊性能的薄层，一般称此薄层为PN结。图中上部分为P型半导体和N型半导体界面两边载流子的扩散作用（用黑色箭头表示）。中间部分为PN结的形成过程，示意载流子的扩散作用大于漂移作用（用蓝色箭头表示博鱼，红色箭头表示内建电场的方向）。下边部分为PN结的形成。表示扩散作用和漂移作用的动态平衡。