半導体には次の 3 つの主な特徴があります。
1. 感熱特性
半導体の抵抗率は温度によって大きく変化します。たとえば、純粋なゲルマニウムは、湿度が 10 度上昇するごとに、電気抵抗率が元の値の 1/2 に減少します。温度の微妙な変化は、半導体の抵抗率の大きな変化に反映されることがあります。半導体の熱感度を利用することにより、温度測定および制御システムで使用するための温度検知素子 (サーミスタ) を作成できます。
さまざまな半導体デバイスは熱に敏感であり、周囲温度が変化すると安定性に影響を与えることに注意してください。
2. 感光特性
半導体の抵抗率は光の変化に非常に敏感です。光が当たると、電気抵抗率は非常に低くなります。光がない場合、電気抵抗率は高くなります。たとえば、一般的に使用されている硫化カドミウムのフォトレジスタは、光がない状態でも光にさらされると数十メガオームの抵抗を示します。抵抗は突然数万オームに低下し、抵抗値は何千回も変化しました。半導体の感光特性を利用して、フォトダイオード、フォトトランジスタ、シリコンフォトセルなどのさまざまなタイプの光電子デバイスが製造されます。自動制御や無線技術で広く使用されています。
3. ドーピング特性
純粋な半導体では、極少量の不純物元素をドーピングすると、電気抵抗率に大きな変化が生じる可能性があります。例えば。純粋なシリコンへのドーピング。 214000 Ω・cm 未満のホウ素元素の抵抗率は 0.4 Ω・cm まで減少します。これは、シリコンの導電率が 500000 倍以上増加することを意味します。特定の不純物元素をドープすることで半導体の導電率を精密に制御し、さまざまな種類の半導体デバイスを製造します。ほとんどすべての半導体デバイスは、特定の不純物をドープした半導体材料で作られていると言っても過言ではありません。
