Semikonductief

Semikonductief verwijst naar de eigenschappen van halfgeleiders: materialen met geleiding tussen die van geleiders en isolatoren. Voorbeelden zijn silicium en germanium, maar ook compound halfgeleidermaterialen zoals galliumarsenide. De elektrische geleidbaarheid van deze materialen kan sterk variëren en wordt beïnvloed door temperatuur en doping.

Halfgeleiders hebben een energiebandkloof tussen valentieband en geleidingsband. In intrinsieke halfgeleiders is de geleiding beperkt; door toevoeging van onzuiverheden ontstaan n-type halfgeleiders (donoratomen leveren extra elektronen) en p-type halfgeleiders (acceptoratomen creëren gaten). Samen vormen p-n-juncties, die de kern vormen van veel apparaten.

Een p-n-junction laat stroom doorgaans in één richting toestaan en werkt als diode. Door toepassing van elektrische velden en dopingconcentraties kunnen ook transistoren ontstaan, waaronder bipolaire junctietransistoren (BJT) en metaal-oxide-schicht-transistoren (MOSFET). Deze apparaten vormen de bouwstenen van moderne elektronica en geïntegreerde schakelingen (IC's).

Toepassingen van semikonductieve technologie omvatten onder meer diodes en transistoren in elektronische schakelingen, zonnecellen, LEDs en fotodetectoren, sensoren en opto-elektronische systemen. Fabricage vindt plaats op micro- en nanometerschaal, met processtappen zoals epitaxie, fotolithografie, dopingscontrole en metallische contacten.

Geschiedkundig heeft de ontwikkeling van de transistor in 1947 de elektronica getransformeerd en de opkomst van moderne informatietechnologie mogelijk gemaakt. De daaropvolgende CMOS-technologie en de creatie van geïntegreerde schakelingen hebben geleid tot steeds kleinere en efficiëntere apparaten.