مواد نیمه رسانا به موادی با خواص الکتریکی خاص در الکترونیک و مکانیک کوانتومی اطلاق می‌شود که شامل سیلیکون، ژرمانیوم، نیترید سیلیکون، سلنید گالیم و غیره می‌شود. ویژگی‌های خاص این مواد باعث می‌شود که به عنوان مواد در وسایل الکترونیکی مانند ترانزیستورها، دیودها استفاده شوند. ، سلول های خورشیدی و غیره
رسانایی مواد نیمه هادی بین هادی ها و عایق ها است، به این معنی که آنها می توانند جریان را هدایت کنند و از عبور آن جلوگیری کنند.
روش های تهیه مواد نیمه هادی شامل رسوب شیمیایی بخار، رسوب فیزیکی بخار، کاشت یون، دوپینگ و ... می باشد که در این میان دوپینگ یکی از روش های مهم تهیه مواد نیمه هادی است که می تواند ساختار نواری و خواص الکتریکی مواد نیمه هادی را تغییر دهد. در نتیجه بر کاربردهای آنها در دستگاه های الکترونیکی تأثیر می گذارد.
مواد نیمه هادی کاربردهای گسترده ای در الکترونیک و مکانیک کوانتومی دارند. ترانزیستورها یک وسیله الکترونیکی پایه هستند که از یک نیمه هادی نوع P، یک نیمه هادی نوع N و یک لایه عایق تشکیل شده است. هنگامی که یک نیمه هادی نوع P با یک نیمه هادی نوع N تماس پیدا می کند، الکترون ها می توانند از نیمه هادی نوع N به نیمه هادی نوع P جریان یافته و یک اتصال PN را تشکیل دهند.
دیود وسیله ای الکترونیکی است که فقط یک الکترود (نوع P یا N) دارد و الکترود دیگر عایق است. هنگامی که نیمه هادی های نوع P یا N با دیودها تماس پیدا می کنند، فقط تعداد کمی الکترون می توانند از آن عبور کنند، بنابراین فقط مقدار کمی جریان می تواند از دیود عبور کند. دیودها را می توان در مدارهایی مانند یکسوسازی، تنظیم ولتاژ و مدولاسیون استفاده کرد.
سلول های خورشیدی دستگاه هایی هستند که انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. از نیمه هادی های نوع P و نیمه هادی های نوع N تشکیل شده است. هنگامی که نور به نیمه هادی های نوع P می تابد، الکترون ها از باند ظرفیت به نوار رسانایی منتقل می شوند و جفت حفره های الکترونی را تشکیل می دهند. این جفت حفره های الکترونی می توانند در محل اتصال PN دوباره ترکیب شوند و جریان تولید کنند.
مواد نیمه هادی کاربردهای گسترده ای در الکترونیک و مکانیک کوانتومی دارند و خواص ویژه آنها را قادر می سازد تا به عنوان مواد در دستگاه های الکترونیکی مختلف مورد استفاده قرار گیرند و در نتیجه توسعه فناوری مدرن را ارتقاء دهند.
آیا می دانید در حال حاضر در کدام محصولات فناوری از مواد نیمه هادی استفاده می شود؟
