如何半导体能工作吗？(semiconductors work?)

半导体是一种独特的材料：其导电性可以有意识地改变的固体，通常是动态（可逆）的。它们被用来制造半导体器件，这导致了20世纪末的信息时代。今天，这些材料无处不在，并继续深入到大多数人的日常生活中。...

半导体是一种独特的材料：其导电性可以有意识地改变的固体，通常是动态（可逆）的。它们被用来制造半导体器件，这导致了20世纪末的信息时代。今天，这些材料无处不在，并继续深入到大多数人的日常生活中。

Sand is composed of silicon dioxide, which is extracted to produce the synthetic material commonly used to make semiconductor devices.

用半导体制成的设备包括汽车中的执行器和控制系统、MP3播放器、手机和各种计算机。这些材料&#13；可以说是20世纪最重要的技术之一；它们仍然是发达经济体的核心。第&#13；最常见的是由硅制成的，因为提取&13；从沙子上。半导体行业销售额高达数千亿美元&#13；每年的产品价格为美元。

The semiconductor transistor was invented at Bell Labs in 1947 and variations are used today in complex electronics, such as the computer.

第一批半导体是20世纪初流行的收音机上的小型探测器。它们被称为“猫须”，半导体元素是硫化铅。当时没有人真正理解他们是如何工作的；他们就这么做了。直到1939年，贝尔实验室（Bell Labs）的发明家理查德·奥尔（Richard Ohl）才发现，某些含有少量杂质的晶体具有&#13；根据光照的不同而变化的导电性。他的作品逐渐成熟&#13；努力为&#13找到实用的高频放大器；无线电应用。

An mp3 player that includes semiconductors.

八年后的1947年，贝尔实验室的其他科学家利用半导体材料制造了一种点接触装置，他们称之为晶体管。使用的材料是锗。整个装置为&#13；大约半英尺高，要求元素高度为&#13；净化的。

任何晶体管下面的结构都是p-n结。它有两个区域：p区域和n区域。p区“掺杂”少量硼，导致材料充满大量电子“空穴”，即缺少电子，其中&#13；电子应该是电子。这是因为硼的化合价为3&#13；这使得它从&#13吸收弱束缚的外部电子；给四个半导体原子定价，在其位置上留下空洞。n&#13；该区域掺杂有价态为5的材料，导致&#13；反向效应，杂质将多余的电子贡献给&#13；产生大量电子的物质。

这种电子的相对丰富和缺乏在晶体管中得到了利用。一系列的两个p-n连接构成了设备的核心。通过操纵结，电荷流可以精确调节，从而实现复杂的电子学。晶体管的各种变体可用于制造LED和非常精密的传感器，而大多数计算机有数十亿个不同类型的晶体管。尽管硅是当今最常见的晶体管，但钻石在未来可能会被使用，钻石比硅晶体管更容易在3D矩阵中配置。

Silicon semiconductor wafers allow cellphones and other electronic devices to carry out a large number of operations despite their small size.

发表于 2021-12-07 10:30
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分类：科学

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