Προκειμένου να θεωρηθεί ημιαγωγός το υλικό πρέπει;
1. Ηλεκτρική αγωγιμότητα μεταξύ εκείνης ενός αγωγού και ενός μονωτή: Οι ημιαγωγοί έχουν μια αγωγιμότητα που είναι σημαντικά υψηλότερη από τους μονωτές αλλά χαμηλότερη από τους αγωγούς. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια υπό ορισμένες συνθήκες, αλλά όχι τόσο ελεύθερα όσο τα μέταλλα.
2. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα αυξάνεται με τη θερμοκρασία: Σε αντίθεση με τα μέταλλα, όπου η αγωγιμότητα μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, οι ημιαγωγοί δείχνουν αύξηση της αγωγιμότητας καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι περισσότερα ηλεκτρόνια κερδίζουν αρκετή ενέργεια για να πηδήσουν στη ζώνη αγωγιμότητας.
3. Δυνατότητα να είναι doped: Οι ημιαγωγοί μπορούν να προσβληθούν με ακαθαρσίες για να αλλάξουν την αγωγιμότητά τους. Το ντόπινγκ περιλαμβάνει την προσθήκη μικρών ποσοτήτων άλλων στοιχείων στην κρυσταλλική δομή του ημιαγωγού. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει είτε n-type ημιαγωγοί με περίσσεια ελεύθερων ηλεκτρονίων ή τύπου P ημιαγωγοί με περίσσεια οπών (κενές θέσεις ηλεκτρονίων).
4. Δομή ζώνης με κενό μικρής ζώνης: Η διαφορά ενέργειας μεταξύ της ζώνης σθένους (όπου τα ηλεκτρόνια βρίσκονται σε κατάσταση ηρεμίας) και η ζώνη αγωγιμότητας (όπου τα ηλεκτρόνια μπορούν ελεύθερα να κινούνται) ονομάζεται κενό ζώνης. Οι ημιαγωγοί έχουν ένα σχετικά μικρό χάσμα ζώνης, επιτρέποντας στα ηλεκτρόνια να μετακινούνται στη ζώνη αγωγιμότητας με μέτριες ποσότητες ενέργειας (όπως η θερμότητα ή το φως).
με απλούστερους όρους:
Οι ημιαγωγοί είναι υλικά που είναι "μεταξύ" των αγωγών και των μονωτών. Μπορούν να γίνουν καλύτερα για τη διεξαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με την προσθήκη ακαθαρσιών και η ικανότητά τους να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Αυτός ο μοναδικός συνδυασμός ιδιοτήτων τους καθιστά απαραίτητο για τα σύγχρονα ηλεκτρονικά.
