电脑芯片等电子产品为什么要用半导体而非导体?

半导体是介于导体与绝缘体之间的材料。但半导体有个特性是导体和绝缘体所没有的,那就是可以做成两种不同特性的基片,再把这两种基片结合到一起就可体现绝缘和导体交替的特性,如二极管反向绝缘,正向导电,三极管通过一个控制端可让其导电就导电,让其绝缘就绝缘。所以就容易成为可以控制的器件,由此制作了很多电子产品。。

为什么芯片要用硅作为半导体材料,而不用其他的呢?

芯片为什么要用硅作为材料,对于这个问题,第一,硅是宇宙最广泛存在也是含量最高的一种元素,在地球上含量达到25.7%,所以取之不尽;其二,硅化学元素周期表是第十四号元素,原子中最外围电子是4,既容易失去电子,有容易得到电子,所以具有导体和绝缘体之间的特性,即半导体特点,说它导电它又不导电,说它不导电它又导电。

其三,硅是一种晶体,也就是说硅原子周围都有四个相邻原子,它们成正四面体结果,即共价键结构,如果在共价键上掺入三价硼原子,那么磷周围势必要借一个电子,才能组成共价键结构,这样掺杂越多,借的电子也越多,这样共价键上因缺少了很多的电子形成空穴即正电荷,这样的半导体依靠来空穴导电,我们称它为p型半导体;同理如果在硅原子中掺入五价磷原子,磷外围有五个电子,必然要丢掉一个电子即4个电子组成共价键,掺杂的越多丢失电子也越多,我们把这种依靠电子导电的半导体称它为n型半导体,p型n型半导体组合在一起就形成了二极管,三极管,场效应管,还有集成电路等等。


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