半導體發展歷史

　　半導體指常溫下導電效能介於導體與絕緣體之間的材料。關於介紹你瞭解多少?以下是小編為你整理的介紹。歡迎欣賞閱讀。

　　半導體的發展歷史

　　半導體的發現實際上可以追溯到很久以前，1833年，英國巴拉迪最先發現硫化銀的電阻隨著溫度的變化情況不同於一般金屬，一般情況下，金屬的電阻隨溫度升高而增加，但巴拉迪發現硫化銀材料的電阻是隨著溫度的上升而降低。這是半導體現象的首次發現。

　　不久， 1839年法國的貝克萊爾發現半導體和電解質接觸形成的結，在光照下會產生一個電壓，這就是後來人們熟知的光生伏特效應，這是被發現的半導體的第二個特徵。

　　1873年，英國的史密斯發現硒晶體材料在光照下電導增加的光電導效應，這是半導體又一個特有的性質。半導體的這四個效應，***jianxia霍爾效應的餘績──四個伴生效應的發現***雖在1880年以前就先後被發現了，但半導體這個名詞大概到1911年才被考尼白格和維斯首次使用。而總結出半導體的這四個特性一直到1947年12月才由貝爾實驗室完成。

　　在1874年，德國的布勞恩觀察到某些硫化物的電導與所加電場的方向有關，即它的導電有方向性，在它兩端加一個正向電壓，它是導通的;如果把電壓極性反過來，它就不導電，這就是半導體的整流效應，也是半導體所特有的第三種特性。同年，舒斯特又發現了銅與氧化銅的整流效應。

　　很多人會疑問，為什麼半導體被認可需要這麼多年呢?主要原因是當時的材料不純。沒有好的材料，很多與材料相關的問題就難以說清楚。如果感興趣可以讀一下Robert W.Cahn的The coming of Materials Science中關於半導體的一些說明。

　　半導體材料的發展歷史

　　在二十世紀的近代科學，特別是量子力學發展知道金屬材料擁有良好的導電與導熱特性，而陶瓷材料則否，性質出來之前，人們對於四周物體的認識仍然屬於較為巨觀的瞭解，那時已經介於這兩者之間的，就是半導體材料。

　　英國科學家法拉第***MIChael Faraday，1791~1867***，在電磁學方面擁有許多貢獻，但較不為人所知的，則是他在1833年發現的其中一種半導體材料：硫化銀，因為它的電阻隨著溫度上升而降低，當時只覺得這件事有些奇特，並沒有激起太大的火花;然而，今天我們已經知道，隨著溫度的提升，晶格震動越厲害，使得電阻增加，但對半導體而言，溫度上升使自由載子的濃度增加，反而有助於導電，這也是半導體一個非常重要的物理性質。

　　1874年，德國的布勞恩***Ferdinand Braun，1850~1918***，注意到硫化物的電導率與所加電壓的方向有關，這就是半導體的整流作用。但直到1906年，美國電機發明家匹卡***G. W. PICkard，1877~1956***，才發明了第一個固態電子元件：無線電波偵測器***cat’s whisker***，它使用金屬與矽或硫化鉛相接觸所產生的整流功能，來偵測無線電波。在整流理論方面，德國的蕭特基***Walter Schottky，1886~1976***在1939年，於「德國物理學報」發表了一篇有關整流理論的重要論文，做了許多推論，他認為金屬與半導體間有能障***potential barrier***的存在，其主要貢獻就在於精確計算出這個能障的形狀與寬度。至於現在為大家所接受的整流理論，則是1942年，由索末菲***Arnold Sommerfeld， 1868~1951***的學生貝特***Hans Bethe，1906~ ***所發展出來，他提出的就是熱電子發射理論***thermionic emission***，這些具有較高能量的電子，可越過能障到達另一邊，其理論也與實驗結果較為符合。在半導體領域中，與整流理論同等重要的，就是能帶理論。布洛赫***Felix

　　BLOCh，1905~1983***在這方面做出了重要的貢獻，其定理是將電子波函式加上了週期性的項，首開能帶理論的先河。另一方面，德國人佩爾斯***Rudolf Peierls， 1907~ *** 於1929年，則指出一個幾乎完全填滿的能帶，其電特性可以用一些帶正電的電荷來解釋，這就是電洞概念的濫觴;他後來提出的微擾理論，解釋了能隙***Energy gap***存在。

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