Chất bán dẫn (Semiconductor) là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn được chế tạo từ việc nuôi tinh thể thành các Wafer,  là nguyên liệu để sản xuất ra các loại linh kiện bán dẫn như Diode, Transistor, IC mà ta đã thấy trong các thiết bị điện tử ngày nay. 

Gọi là “bán dẫn” vì chất này có thể dẫn điện ở một điều kiện nào đó, hoặc ở một điều kiện khác sẽ không dẫn điện. Tính bán dẫn có thể thay đổi khi có tạp chất, những tạp chất khác nhau có thể tạo tính bán dẫn khác nhau. Về phương diện hoá học thì bán dẫn là những chất có 4 điện tử ở lớp ngoài cùng của nguyên tử. đó là các chất Germanium ( Ge) và Silicium (Si).

Tính chất của chất bán dẫn :

- Độ dẫn điện : Các chất bán dẫn  có độ dẫn điện kém ở điều kiện thường, tuy nhiên nếu pha tạp chất thì chúng tạo ra nhiều lỗ trống và các electron tự do hơn, do vậy chất bán dẫn dẫn điện tốt hơn.

- Hiệu ứng trường : Khi kết hợp hai lớp p-n với nhau điều này dẫn đến việc trao đổi điện tích tại lớp tiếp xúc p-n. Các điện tử từ n sẽ chuyển sang lớp p và ngược lại các lỗ trống lớp p chuyển sang lớp n do quá trình trung hòa về điện. Một sản phẩm của quá trình này là làm ion tích điện, tạo ra một điện trường.

Ứng dụng của chất bán dẫn :

 Từ các chất bán dẫn ban đầu ( tinh khiết) như wafer Si người ta phải tạo ra hai loại bán dẫn là bán dẫn loại N và bán dẫn loại P, sau đó ghép các miếng bán dẫn loại N và P lại ta thu được Diode, Transistor, Chip,…. và các thiết bị điện tử hiện đại như ngày nay.

Phân loại chất bán dẫn :

Chất bán dẫn loại N   

Khi ta pha một lượng nhỏ chất có hoá trị 5 như Phospho (P) vào chất bán dẫn Si thì một nguyên tử P liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị, nguyên tử Phospho chỉ có 4 điện tử tham gia liên kết và còn dư một điện tử và trở thành điện tử tự do => Chất bán dẫn lúc này trở thành thừa điện tử (mang điện âm) và được gọi là bán dẫn N.

bandanloain

Chất bán dẫn loại P

   Ngược lại khi ta pha thêm một lượng nhỏ chất có hoá trị 3 như Indium (In) vào chất bán dẫn Si  thì 1  nguyên tử Indium sẽ liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị và liên kết bị thiếu một điện tử  => trở thành lỗ trống ( mang điện dương)  và được gọi là chất bán dẫn P.

Kết bài : Chất bán dẫn là một phần không thể thiếu để tạo ra các thiết bị điện tử hiện đại như ngày nay và đã mang lại cho con người những ứng dụng vô cùng tiện ích từ những sản phảm trong dân dụng tivi, máy tính, máy giặt, điện thoại... đến các dây chuyền sản xuất tự động hóa trong công nghiệp, các ứng dụng trong nông nghiệp thông minh...