半导体技术

出处：按学科分类—自然科学总论 天津人民出版社《自然辩证法辞典》第225页（812字）

用半导体材料制成的一系列半导体器件、集成电路等技术。

半导体材料是电导率介于金属电导率与绝缘体电导率之间的一种固体晶态材料。半导体电导性质依赖于温度或电压，前者可用作热敏电阻(依赖于温度的电阻器)，后者可用来使其获得电流与放大(给半导体以适当接触或使材料具有适当的不均匀性)。在低功率电子学中，半导体器件、整流器和晶体管几乎已经完全代替了真空管并有可能使体积和功率损耗减小几个数量级。对于复杂系统，是以集成电路形式来使用半导体的。集成电路是半导体技术发展中最活跃的一个领域，现已发展到大规模的集成阶段。它是在一块单晶半导体内部及表面加工制成的小型化电路，其复杂的程度高低不等，从晶片面积为1．3×1．3毫米的简单逻辑电路和放大器一直到晶片面积为5×5毫米包含成千上万的晶体管和其它元件的大规模集成电路。

用大规模集成电路可制成计算机贮存器和复杂的逻辑系统。如在几平方毫米的硅片上能制成一台微信息处理器，可完成其它较复杂的电路功能。

由于对晶体材料的研究使得对半导体材料的微观结构和宏观性质研究更为深入并对它的加工制备技术掌握得更为成熟。

在半导体材料发展中，每出现一种新材料之后，都将立即导致许多独特的新器件的发明。

如锗材料成熟，锗管被广泛应用，出现了半导体工业。硅材料成熟后，就立即在晶体管基础上制成了集成电路，从小型化跨入集成化时代。

当砷化镓材料投入应用后，又发展成微型半导体激光器等等。

半导体技术的理论基础是固体量子理论——能带论。这一理论是本世纪30年代，人们将量子力学的一般原理用于研制固体中电子的运动过程，而逐步建立起来的。人们根据能带论的基本思想创立了P——n结理论，发明了结型晶体管，为半导体不断向前发展奠定了基础。人们对一种特殊惨杂分布的P——n结二级管的正的特性，用量子力学的隧道效应，从理论上做出了精辟的说明。