半導體器件 - 簡介

人們普遍認為，原子核與特定原子電子的距離並不相等。通常情況下，電子在明確定義的軌道上旋轉。外殼或軌道只能容納一定數量的電子。原子的導電性主要受外殼電子的影響。這些電子與導電性密切相關。

導體和絕緣體

導電是電子不規則或不受控制運動的結果。這些運動導致某些原子成為良好的導體。具有這種型別原子的材料在外殼或軌道中有很多自由電子。

相比之下，絕緣材料的自由電子相對較少。因此，絕緣體的外殼電子傾向於牢牢地保持其位置，幾乎不允許任何電流流過它。因此，在絕緣材料中，幾乎沒有導電性。

半導體

在導體和絕緣體之間，還有一類原子（材料）被稱為半導體。通常，半導體的導電性介於金屬和絕緣體的導電性之間。然而，在絕對零度下，半導體也像完美的絕緣體一樣。

矽和鍺是最常見的半導體元素。氧化銅、硫化鎘和砷化鎵是一些其他常用半導體化合物。這些材料通常被歸類為IVB族元素。這種原子有四個價電子。如果它們能放棄四個價電子，就能達到穩定狀態。也可以透過接受四個電子來實現。

原子的穩定性

原子穩定性的概念是半導體材料狀態的一個重要因素。價帶中電子的最大數量是8。當價帶中正好有8個電子時，可以說原子是穩定的。在穩定的原子中，價電子的鍵合非常牢固。這些型別的原子是優良的絕緣體。在這些原子中，沒有自由電子可用於導電。

穩定的元素例子包括氬、氙、氖和氪等氣體。由於它們的特性，這些氣體不能與其他物質混合，通常被稱為惰性氣體。

如果外殼中的價電子數少於8，則該原子被稱為不穩定，即價電子少於8的原子是不穩定的。它們總是試圖從相鄰原子借用或捐贈電子以達到穩定狀態。外殼中具有5、6或7個價電子的原子傾向於從其他原子借用電子以尋求穩定，而具有1、2或3個價電子的原子傾向於釋放這些電子給其他附近的原子。