半導(dǎo)體是與我們的生活息息相關(guān)的一種技術(shù)產(chǎn)品，從最簡(jiǎn)單的電燈，到手機(jī)，筆記本電腦，大至一個(gè)國(guó)家的航天事業(yè)，無一不是以半導(dǎo)體技術(shù)作為基礎(chǔ)，可以說，如果沒有半導(dǎo)體，我們現(xiàn)在人的生活完全會(huì)是另外的樣子。可是雖然半導(dǎo)體技術(shù)如此重要，真正了解它的人并不多，所以作為選修課的論文，我想在這里簡(jiǎn)要的談?wù)撘幌挛覍?duì)半導(dǎo)體技術(shù)的認(rèn)識(shí)，也算是修這門課程的心得吧。 

首先要對(duì)半導(dǎo)體有一個(gè)明確的定義，這里引用大英百科全書里的定義：any of 

a class of crystalline solids intermediate in electrical conductivity between a conductor and an insulator.直譯過來就是：一類晶體，它的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與半導(dǎo)體之間。

這雖然是百科全書的定義，但我覺得說的未免有些寬泛了。關(guān)于我的理解，半導(dǎo)體是一類具有特殊電特性的材料，可以用于制作一類特殊的電子元器件，包括二極管，晶體管，集成電路等。下面的部分我準(zhǔn)備對(duì)半導(dǎo)體的一個(gè)基本特性，P-N結(jié)做一簡(jiǎn)要描述。 

自然界不存在天然的半導(dǎo)體，所謂半導(dǎo)體是人類改變大自然的結(jié)果，這也足以看到人類的偉大。半導(dǎo)體材料一般按其導(dǎo)電性質(zhì)的不同，可以分為兩種，P型半導(dǎo)體，和N型半導(dǎo)體。如果我們?cè)诩児柚袚郊由僭S的砷或磷，就會(huì)多出一個(gè)自由電子，這樣就形成N型半導(dǎo)體如果我們?cè)诩児柚袚诫s少許的硼，就反而少了一個(gè)電子，而形成一個(gè)空穴，這樣就形成P型半導(dǎo)體。 

如果在一個(gè)單一的晶體結(jié)構(gòu)中，半導(dǎo)體的材料在某一處突然由p型半導(dǎo)體到n型半導(dǎo)體，這個(gè)就叫P-N結(jié)。在P區(qū)，空穴構(gòu)成了占優(yōu)勢(shì)的載流子所以叫做多數(shù)載流子。有一小部分熱產(chǎn)生的電子還是會(huì)在p區(qū)存在。而在n區(qū)，電子是多數(shù)載流子。在接近pn結(jié)的地方，沒有帶電的載流子，這個(gè)區(qū)域叫做耗盡層，他的行為就像絕緣體一樣。 

關(guān)于P-N結(jié)的一個(gè)最重要的特性就是單向?qū)щ娦浴．?dāng)給P-N結(jié)加正向電壓時(shí)，大部分的帶電載流子通過P-N結(jié)，所以有大電流的流過。然而，當(dāng)一個(gè)副向電壓加入時(shí)，雜質(zhì)所產(chǎn)生的帶電載流子沿著結(jié)相反的方向走，只有很小的漏電電流流過，當(dāng)反向電壓增加時(shí)，漏電電流保持很小，直到一個(gè)關(guān)鍵的電壓達(dá)到了，在這一點(diǎn)之后，電流會(huì)突然增加，這說明結(jié)被擊穿了。雖然其他類型的結(jié)已經(jīng)被發(fā)明出來了，包括P-N-P，N-P-N等，但是P-N結(jié)仍被認(rèn)為是半導(dǎo)體設(shè)備的最基本類型。 

半導(dǎo)體從被人類發(fā)明以來，使人類社會(huì)發(fā)生了前所未有的大變革，那么半導(dǎo)體又是如何成長(zhǎng)期來的呢？ 

早在19世紀(jì)，人們就已經(jīng)開始注意它了，1874年，德國(guó)的布勞恩，注意到硫化物的電導(dǎo)率與所加的電壓有關(guān)，這就是半導(dǎo)體的整流作用。在整流方面，德國(guó)的肖特基，在1939年，發(fā)表了一篇整流理論的重要論文，在德國(guó)物理學(xué)學(xué)報(bào)上，他認(rèn)為在金屬與半導(dǎo)體之間有能障的存在，其主要貢獻(xiàn)就在于計(jì)算出這個(gè)能障的形態(tài)和寬度。在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，與整流理論同等重要的就是能帶理論，布洛赫在這方面做出了巨大貢獻(xiàn)。 

二次世界大戰(zhàn)之后，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室決定要進(jìn)行一個(gè)半導(dǎo)體方面的計(jì)劃，但很多次實(shí)驗(yàn)都失敗了，直到1947年12月16日，布萊登用一塊三角形塑膠，深圳二極管在塑膠腳上貼上金箔，然后用刀片切開一條細(xì)縫，形成了兩個(gè)距離很近的電極，構(gòu)成了一個(gè)點(diǎn)接觸電晶體。就這樣，第一塊人造的半導(dǎo)體誕生了。 

可最初設(shè)計(jì)出的半導(dǎo)體并不能大規(guī)模投入生產(chǎn)。直到1960年，又是貝爾實(shí)驗(yàn)室，發(fā)展出了磊晶技術(shù)，半導(dǎo)體工業(yè)獲得了批量生產(chǎn)的能力，終于站穩(wěn)腳步，開始快速成長(zhǎng)。 

1952年，英國(guó)人杜莫開始提出集成電路的構(gòu)想。直到，1963年，第一個(gè)集成電路商品投入市場(chǎng)，總共十年的時(shí)間?？蓮倪@以后，集成電路上元件的數(shù)量開始每年翻一番，這就是著名的摩爾定律。直到今天，一塊超大規(guī)模集成電路可以包含上千萬(wàn)個(gè)元件！ 

然而，我國(guó)半導(dǎo)體的發(fā)展還有很長(zhǎng)的一段路要走。專家分析我國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的總體水平還處于幼年期，產(chǎn)業(yè)鏈不配套、不完善，如制造與設(shè)計(jì)、封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平不平衡，規(guī)模相互不平衡等矛盾突出；技術(shù)水準(zhǔn)低，設(shè)計(jì)業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)值小，封裝測(cè)試還是低水平；研發(fā)能力差，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)等等。貼片二極管這些問題的解決需要我們這一代年輕人中的有識(shí)之士來努力奮斗。 

現(xiàn)在關(guān)于半導(dǎo)體的兩個(gè)比較有前景的產(chǎn)品是半導(dǎo)體燈和太陽(yáng)能技術(shù)。這里簡(jiǎn)要描述一下半導(dǎo)體燈，即LED燈。 

如今，全球環(huán)保意識(shí)高漲，LED燈照明已經(jīng)成為許多國(guó)家的主要發(fā)展政策之一。目前美國(guó)訂出的發(fā)展計(jì)劃，LED照明將于2012年全面取代白熾燈具，而歐盟更于2009年起限制100瓦白熾燈具的販?zhǔn)郏钸t也將于2012年全面禁用白熾燈具。 

那么，LED燈為什么具有如此大的魅力呢？它是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，可以直接把電轉(zhuǎn)化為光，LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，它在同樣的亮度下，耗電僅為普通白熾燈的1/10，而壽命卻可延長(zhǎng)50倍。此外LED作為室內(nèi)照明燈具的光源，還具備省能環(huán)保、耐震動(dòng)、體積小、不易衰減、適合低溫環(huán)境及發(fā)光效率高等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。 

然而，如果半導(dǎo)體燈要完全代替白熾燈和節(jié)能燈，肖特基二極管必須要達(dá)到LED燈泡光通量達(dá)1000Lm，LED的成本必須要下降到每千流明1美金才有可能全面普及。這其實(shí)是考慮到生產(chǎn)成本問題，其次，散熱問題卻是影響高功率LED邁入普及化的瓶頸。 

那么半導(dǎo)體行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)怎樣呢？專業(yè)人士分析，為滿足高壓直流輸電、高壓無功補(bǔ)償、高壓電機(jī)控制等領(lǐng)域快速增長(zhǎng)的需求，大功率半導(dǎo)體器件正向大電流、高電壓方向發(fā)展，快恢復(fù)二極管現(xiàn)代大功率半導(dǎo)體技術(shù)還呈現(xiàn)出集成化、高頻化、智能化、數(shù)字化的趨勢(shì)。 

結(jié)論：半導(dǎo)體技術(shù)從誕生到現(xiàn)在的60來年，已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，它不但使無數(shù)的科學(xué)家沉浸在半導(dǎo)體科學(xué)的魅力當(dāng)中，更是為社會(huì)做出了巨大的貢獻(xiàn)，

我們相信，半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)永遠(yuǎn)會(huì)有著無窮的生命力！