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　　大家都知道自然界的物質的存在形式豐富多樣，我們可以根據導電特性向他們進行區分，第一類是導體，比如大家熟悉的各種金屬，第二類是絕緣體，例如，玻璃橡膠等等。除了導體和絕緣體之外還有一類物質，它的導電特性介于兩者之間，我們稱其為半導體。例如鍺，硅，砷化鎵和一些硫化物，氧化物等等。其中鍺是最早使用的一種半導體材料，它為我們帶來了兩個諾貝爾獎，第一個晶體管和第一塊集成電路。然而鍺在地球上的分布非常分散，而且穩定性較差，隨著提升工藝的提升。硅逐漸成為一種主流的半導體材料，例如美國的硅谷之所以得名，就是因為它是最早生產半導體芯片的地方。隨著應用對期間速度的需求不斷提升，以砷化鎵為代表的第二代半導體材料嶄露頭角。它更加適合于制造，大功率，高精度，高速度的半導體器件。這在軍事航天里面有著廣泛的需求。而目前硅仍然是一種主流的半導體材料，因此本課程將以硅為主要的對象來研究半導體材料。

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　　半導體之所以能夠改變我們的世界，就是因為它具有一些神奇的導電特性。

　　熱敏性：

　　首先它具有熱敏性，當環境溫度升高的時候，半導體的導電能力將會顯著增強。因此我們可以根據這樣的特性生產出很多熱敏元件。例如熱敏電阻等等。

　　光敏性：

　　此外它還具有光敏性，當受到光照的時候，半導體材料的導電能力也可能發生顯著的變化。據此我們可以生產出很多光敏元件，例如光敏電阻，光敏二極管和光敏三極管等等。

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　　而我們最重要的一種半導體的導電特性是它的摻雜性。所謂的摻雜性是指我們在純凈的半導體中摻入微量的雜質，那么半導體的導電能力就可能有百萬倍的增長，獲得全新的生命力。

　　而我們正是利用半導體的摻雜性摻入某些特定的微量元素，人為的精確的來控制半導體的導電能力。這樣我們就可以得到各種半導體器件，包括二極管，晶體管和場效應管等等。

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　　那么為了進行精確的摻雜，我們首先必須得到純凈的半導體。那這就是本征半導體，我們將完全純凈的具有晶體結構的半導體稱為本征半導體，制造半導體器件的半導體材料的精度要求非常高，需要達到九個九這樣的量級。

　　本征半導體在物理結構上是呈現晶體的形態，其中原子的排列非常整齊。例如對于硅原子來說。

　　由于硅是四價元素，因此它的外圍有四個價電子。那么相鄰的硅原子的價電子相互結合就可以形成共價鍵。