为什么掺杂会从金属变成半导体？
1947发明晶体管半导体材料作为一个独立的材料领域发展起来，电气行业高科技领域缺乏材料特性参数。半导体材料的导电性极其灵敏，而且纯度很高。半导体材料称为本征半导体，其电阻率很高。高纯度半导体材料掺杂有合适的杂质，这降低了材料的电阻率，因为杂质源提供了导电载流。掺杂的半导体叫杂质半导体，杂质半导体叫N型半导体，价带空穴传导的叫P型半导体。
相同类型的半导体之间的接触(形成PN结)或半导体和金属之间的电(或空穴)浓度的差异在扩散接触处产生类似阻挡层的接触。单向导通利用PN结单向导通来制作具有相同功能的半导体器件，如二极管、三极管、晶闸管等。
外界条件(热、光、电、磁等)的变化。)对外部半导体材料不敏感。制造各种敏感元件用于信息转换。半导体材料的特征参数，如带隙宽度、电阻率、载流迁移率、不平衡载流寿命位错密度等，是由半导体电状态和原始组态决定的，反映了激发材料原始价格的自由态所需的能量电阻率。载流迁移率反映了材料的导电性，非平衡载流寿命反映了半导体材料内部载流在外界作用(光或电场)下从非平衡态到平衡态的弛豫特性。位错晶体看缺陷状位错密度来衡量半导体单晶材料的晶格完整性，而非晶半导体材料没有参数。半导体材料的特性参数只能反映半导体材料与其非半导体材料的差异，更重要的是可以反映各种半导体材料甚至同一种材料之间的特性值差异。
半导体材料的类型
使用半导体材料元素半导体化合物半导体元素半导体是由单一元素制成的。主要的半导体材料有硅、锗、硒等硅锗。化合物半导体二元系、三元系和元素系有机化合物半导体二元系化合物半导体III-V(砷化镓、磷化镓、磷化铟等。)、II-VI族(硫化镉、硒化镉、碲化锌、硫化锌等。)和IV-VI(硫化铅)ⅳ-ⅳ族(碳化硅)化合物三元系化合物半导体主要三元固溶体镓铝砷固溶体、镓锗砷磷固溶体等有机化合物半导体萘、蒽、聚丙烯腈处于研究阶段。
外部非晶液体半导体材料不同于晶体半导体。晶体结构的制备具有严格的周期排列。半导体材料的要求和半导体器件一样，包括单晶切片、研磨、抛光、薄膜等半导体材料。半导体材料的要求应该和加工工艺的要求一样。半导体材料制备技术提纯和单晶制备薄膜外延。
所有的半导体材料都需要经过原料提纯，69纯度高达119提纯。通过改变物质组的两种提纯称为物理提纯。提纯另一种元素的第一次变化的化合物，然后提纯该化合物。原始元素的物理提纯、真空蒸发、区域提纯、拉晶提纯等。区域精炼提纯主要采用蒸馏进行电解、络合、萃取和精馏。
由于每个限制，几个纯化过程被用来获得合格的材料。大多数半导体器件、单晶片或单晶片衬底外延晶片被用作块状半导体单晶。80%的硅单晶用于熔体直拉法，部分锗单晶用于锑化铟单晶。将直径为300 mm的硅单晶引入磁场中进行直拉法，并将液体覆盖剂添加到生产出的高均匀性硅单晶坩埚的表面，用于磁控拉晶。直拉法采用液封，磷化镓、磷化铟等高纯硅单晶用于减压和熔体与熔体的接触
水平区熔用产锗单晶的水平定向结晶主要用于制备砷化镓单晶，垂直定向结晶用于制备碲化镉和砷化镓的各种生产单晶，然后进行晶向、轧制、基准面、切片、研磨、倒角、抛光、刻蚀、清洗、检测、封装等全部或部分工序。用于提供相应的晶片单晶衬底。单晶薄膜称为外延气相、液相、固相、束外延等。
主要化学气相外延用于工业生产，其液相外延金属有机化合物气相外延束外延与化学气相沉积和磁控溅射同类型，用于制备非晶、微晶、晶体薄膜玻璃、陶瓷、金属等衬底。
半导体绝缘体的区别主要是由于两种绝缘体的能带宽度都比半导体宽，也就是说绝缘体的价带负载必须高于半导体才能跳到导带。很少有载流子在室温下有足够的能量进入导带。本征半导体绝缘体具有相似的电气特性。半导体的带宽意味着半导体的导电性更容易控制和改变。
纯半导体的电特性通过注入杂质而永久改变。根据用于掺杂的杂质，半导体材料的电导率发生变化，这与掺杂有相同极性杂质的半导体与高浓度半导体杂质的结处的内建电场密切相关，从而允许半导体器件工作。
除了通过掺杂工艺永久改变电学性质外，半导体还被应用于其电场中以改变半导体材料的特性。晶体管适合用作电路元件。晶体管属于有源半导体器件、无源半导体器件、电阻器或电容器，它们组合起来用作微处理器，用于设计各种集成电路产品。
导电带降低能量并以光的形式释放种子。发光二极管和半导体激光器的基本商业应用非常重要。相反，半导体吸收光，光电效应激发电产生电信号，即光电探测器源是光纤通信或太阳能电池领域的重要部件。
半导体能量的单元素组合的例子硅的两种或多种元素的化合物可以在化合物半导体镓(GaAs)或铝铟镓磷化物(AlGaInP)和其他合金半导体材料如硅锗(SiGe)或铝镓砷(AlGaAs)中找到。