平衡半导体的物理特性

半导体是一种材料，具有介于导体和绝缘体之间的能隙。给半导体提供适当条件的能量激发或改变其能隙间距，就能导电，这是半导体的特别之处。

在半导体中，电子从价带跃迁到导带中会产生自由电子和空穴，它们都是载流子，可以自由移动，也意味着它们都可以导电。要穿过禁带实现跃迁，需要克服一定的能量障碍，禁带越宽（即能隙越大），需要克服的障碍就越大，产生的自由电子和空穴就越少，因此导电性就会很差。

半导体被广泛应用于电子、通信、计算机、能源等方面。比如，电子屏幕背后的集成电路、LED灯、太阳能电池等都是利用了半导体的特殊性质而制成的。

不同类型的半导体有不同的掺杂浓度。一般情况下，费米能级越靠近导带，半导体中自由电子浓度越高，n型半导体正是如此，它又名电子半导体，费米能级在禁带中央以上，靠近导带底部；而费米能级越靠近价带，半导体中空穴浓度越高，正如p型半导体，又名空穴半导体，费米能级在禁带中央以下，靠近价带顶部。

能带是半导体中存在的能级结构，电子优先占据低能量的能带。能带禁带（电子无法填充），导带（少量电子填充）。

掺杂是指在半导体中添加少量的杂质原子，以改变其导电性。通过掺杂来改变河的宽度和深度，等同于说是，改变费米能级的位置和电荷的数量。

半导体物理是一门复杂的课程，里面条件复杂、公式复杂、参数还多，改个东西有时候能影响很多特性改变等等。但是，掌握原理就可以了，公式那些不用管它怎么算出来的，有时候记结果里几个重要的参数记个结论就足矣。