可變的電導率
自然狀態下的半導體是不良導體,因為電流需要電子的流動,而半導體的價帶被填充,阻止了新電子的全部流動。 一些發達的技術使半導體材料表現得像導電材料,如摻雜或門控。 這些修飾有兩種結果:N型和P型。 它們分別指的是電子的過剩或短缺。 均衡的電子數量會導致電流流遍整個材料[4]。
異質結
當兩種不同摻雜的半導體材料連接在一起時,就會出現異質結。 例如,一個配置可以由p摻雜的鍺和n摻雜的鍺組成。 這導致了不同摻雜的半導體材料之間的電子和空穴的交換。 n摻雜的鍺將有過量的電子,而p摻雜的鍺將有過量的空穴。 這種轉移會發生,直到通過一個稱為重組的過程達到平衡,這導致來自n型的遷移電子與來自p型的遷移空穴接觸。 這個過程的結果是一個狹長的不動的離子帶,它導致了一個橫跨結的電場。
激發的電子
半導電材料上的電勢差會使其離開熱平衡,並形成非平衡狀態。 這就給系統引入了電子和空穴,它們通過一個稱為伏地擴散的過程相互作用。 每當半導體材料的熱平衡被擾亂,空穴和電子的數量就會發生變化。 這種破壞可以由於溫差或光子而發生,光子可以進入該系統並創造電子和空穴。 創造和湮滅電子和空穴的過程分別被稱為生成和重組[4]。
光發射
在某些半導體中,受激電子可以通過發射光來放鬆,而不是產生熱量。 [5] 這些半導體被用於建造發光二極體和螢光量子點。
高導熱性
具有高導熱性的半導體可用於散熱和改善電子產品的熱管理。
熱能轉換
半導體具有較大的熱電功率因數,因此可用於熱電發電機,同時也具有較高的熱電功績值,因此可用於熱電冷卻器[6] 。