מהו מוליך למחצה

ניתן לסווג את כל החומרים עם שני המאפיינים לעיל לתחום של חומרים מוליכים למחצה. מה שמשקף את התכונות הבסיסיות המהותיות של מוליכים למחצה הוא ההשפעות הפיזיקליות והתופעות הנגרמות על ידי גורמים חיצוניים שונים כמו אור, חום, מגנטיות, חשמל וכו' הפועלים על מוליכים למחצה, אשר ניתן להתייחס אליהם ביחד כתכונות המוליכים למחצה של חומרים מוליכים למחצה. רוב חומרי הבסיס של מכשירים אלקטרוניים במצב מוצק הם מוליכים למחצה. תכונות המוליכים למחצה השונות של חומרים מוליכים למחצה אלו הם שמעניקים לסוגים שונים של התקני מוליכים למחצה פונקציות ומאפיינים שונים. המאפיין הכימי הבסיסי של מוליכים למחצה הוא קיומם של קשרים קוולנטיים רוויים בין אטומים. כתכונה טיפוסית של קשר קוולנטי, הוא טטרהדרלי במבנה הסריג, כך שלחומרים מוליכים למחצה טיפוסיים יש מבנה יהלום או אבץ (ZnS). מכיוון שרוב משאבי המינרלים של כדור הארץ הם תרכובות, החומרים המוליכים למחצה שבהם נעשה שימוש לראשונה הם תרכובות. לדוגמה, גלנה (PBS) שימשה לגילוי רדיו לפני זמן רב, תחמוצת קופרוס (Cu2O) שימשה כמיישר מוצק, ספלריט (ZnS) הוא חומר מוצק מוצק ידוע, ותפקוד התיקון והזיהוי של סיליקון קרביד ( SIC) שימש גם מוקדם. סלניום (SE) הוא המוליך למחצה של היסודות הראשון שהתגלה והנוצל, שהיה פעם חומר חשוב עבור מיישרי מצב מוצק ותאי פוטו. גילוי ההגברה של גרמניום מוליכים למחצה יסודות (GE) פתח דף חדש בהיסטוריה של מוליכים למחצה, שממנו החלו מכשירים אלקטרוניים לממש טרנזיסטוריזציה. המחקר והייצור של מוליכים למחצה בסין החלו בהכנה הראשונה של גרמניום בטוהר גבוה (99.999999% - 99.999999%) בשנת 1957. האימוץ של סיליקון מוליכים למחצה אלמנטרי (SI) לא רק מגדיל את הסוגים והזנים של טרנזיסטורים ומשפר את ביצועיהם , אבל גם פותח את עידן המעגלים המשולבים בקנה מידה גדול וגדול מאוד. הגילוי של ⅲ - ⅴ תרכובות המיוצגות על ידי גליום ארסניד (GaAs) קידם את הפיתוח המהיר של מכשירי מיקרוגל והתקנים אופטו-אלקטרוניים.