从微观角度来说，硅为什么可以做半导体材料？

Question

如题所述

Answer 1

因为晶体硅具有一个非常重要的特性——单方向导电，也就是说，电流只能从一端流向另一端，制作半导体器件的原材料就需要具有这种特有的性质。
多角度解释：
（1）热敏性 半导体材料的电阻率与温度有密切的关系。温度升高，半导体的电阻率会明显变小。例如，纯锗（Ge），温度每升高10度，其电阻率就会减少到原来的一半。
（2）光电特性 许多半导体材料对光非常敏感，无光照时，不易导电；受到光照时，就变得容易导电了。例如，常用的硫化镉半导体光敏电阻，在无光照时电阻高达几十兆欧，受到光照时电阻会减小到几十千欧。半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”。利用光导电特性制作的器件还有光电二极管和光电三极管等。近年来广泛使用的一种半导体发光器件——发光二极管，它通过电流时能够发光，把电能直接转成光能。目前已制作出发黄、绿、红、蓝几种颜色的发光二极管，以及发出不可见光红外线的发光二极管。另一种常见的光电转换器件是硅光电池，它可以把光能直接转换成电能，是一种方便而清洁的能源。
（3）掺杂特性 纯净的半导体材料电阻率很高，但掺入极微量的“杂质”元素后，其导电能力会发生极为显著的变化。例如，纯硅的电阻率为214×1000欧姆/厘米，若掺入百万分之一的硼元素，电阻率就会减小到0.4欧姆/厘米。因此，人们可以给半导体掺入微量的某种特定的杂质元素，精确控制它的导电能力，用以制作各种各样的半导体器件。
半导体的导电性能比导体差而比绝缘体强。实际上，半导体与导体、绝缘体的区别不仅在导电能力的不同，更重要的是半导体具有独特的性能（特性）。