導体（通常は金属）および非導体または絶縁体（ほとんどのセラミックなど）。半導体は、シリコンやゲルマニウムなどの純粋な元素、またはガリウムヒ素やセレン化カドミウムなどの化合物にすることができます。ドーピングと呼ばれるプロセスでは、少量の不純物が純粋な半導体に追加され、材料の導電率に大きな変化を引き起こします。半導体は電子デバイスの製造における役割のため、私たちの生活の重要な部分です。電子機器のない生活を想像してみてください。ラジオ、テレビ、コンピューター、ビデオゲーム、貧弱な医療診断機器はありません。真空管技術を使用して多くの電子機器を製造できますが、過去50年間の半導体技術の発展により電子機器が製造されました。より小さく、より速く、より信頼性が高くなります。電子機器とのすべての出会いについて考えてみてください。過去24時間に、次のうちどれだけを見たり使用したりしましたか。それぞれに、電子機器で製造された重要なコンポーネントがあります。材料。

回答

ドープされたシリコン、炭化シリコン、砒素ガリウムは半導体であり、他にもあります。

シリコンを例にとると、非常に高純度のシリコンです。高度に研磨されたウェーハに機械加工された結晶が成長し、ウェーハは集積回路（別名チップ）の製造に使用され、純粋なシリコンは基板材料として機能し、そこから小さな半導体デバイスを製造できます。ウェーハの小さな領域はe制御されたレベルの不純物（ドーパント）にさらされます。

シリコン結晶は非常に貧弱な導体であり、原子のサイズがシリコンに匹敵するが原子価を持つ元素の原子の場合、化学原子価は4になります。 3 else 5は、適切な条件下でシリコンウェーハの小さな露出領域に導入され、原子が結晶格子に吸収されます。これが発生すると、材料内で追加の電荷キャリアが利用可能になり、原子価5のドーパントが電子を供与します（負の電荷キャリア）、原子価3のドーパントは電子正孔（正の電荷キャリア）を提供しますが、これらは半導体のnおよびpタイプの領域を生じさせ、nとpタイプの領域間の接合部は空乏層と呼ばれます。

これは、電界にさらされたときの空乏層の操作であり、基本的なアクティブ電子コンポーネントであるダイオードやトランジスタに見られるすべての興味深い動作をもたらします。