Quali sono le caratteristiche dei materiali semiconduttori?

I semiconduttori presentano principalmente tre caratteristiche principali:
1. Sensibilità termica
La resistività dei semiconduttori cambia significativamente con la temperatura. Ad esempio, per il germanio puro, ogni volta che l'umidità aumenta di 10 gradi, la sua resistività si ridurrà a 1/2 del valore originale. Sottili cambiamenti di temperatura possono riflettersi in evidenti cambiamenti nella resistività del semiconduttore. Utilizzando le proprietà termosensibili dei semiconduttori, è possibile realizzare elementi di rilevamento della temperatura, i termistori, da utilizzare nei sistemi di misurazione e controllo della temperatura.
Vale la pena notare che vari dispositivi semiconduttori hanno caratteristiche di sensibilità al calore, che influiscono sulla loro stabilità di funzionamento quando cambia la temperatura ambiente.

2. Proprietà fotosensibili
La resistività dei semiconduttori è molto sensibile alle variazioni di luce. Quando c'è luce, la resistività è molto piccola; quando non c'è luce, la resistività è molto grande. Ad esempio, la resistenza del fotoresistore al solfuro di cadmio comunemente utilizzato è alta quanto decine di megaohm quando non c'è luce e quando è esposto alla luce. La resistenza è scesa improvvisamente a decine di migliaia di ohm e il valore della resistenza è cambiato migliaia di volte. Utilizzando le proprietà fotosensibili dei semiconduttori, vengono prodotti vari tipi di dispositivi optoelettronici, come fotodiodi, fototransistor e fotovoltaici al silicio. Ampiamente utilizzati nel controllo automatico e nella tecnologia radio.

3. Caratteristiche del doping
In un semiconduttore puro, il drogaggio di una piccolissima quantità di elementi di impurità ne cambierà notevolmente la resistività. Ad esempio, aggiungendo persone al silicio puro. Un milionesimo dell'elemento boro ridurrà la sua resistività da 214,000Ω·cm a 0.4Ω·cm, il che significa che l'energia conduttiva del silicio aumenterà di oltre 500,000 volte. È drogando determinati elementi di impurità che le persone possono controllare artificialmente e con precisione la conduttività dei semiconduttori per creare diversi tipi di dispositivi semiconduttori. Non è esagerato affermare che quasi tutti i dispositivi semiconduttori sono realizzati con materiali semiconduttori drogati con impurità specifiche.