电子在电子学中，用得**多的半导体是硅和锗。它们都是4价元素。外层电子受原子核的束缚力**小，称为价电子。物质的化学性质是由**外层的价电子数决定的，半导体的导电性质也与价电子有关。由于原子之间靠得很近，这样，每个价电子个别的轨道就变成两个相邻原子之间两个价电子的公共的轨道，形成了晶体***价键结构。共价键内的两个电子称为束缚电子。一般情况下，无外界激发，硅和锗晶体中没有自由电子存在，只有在外界激发的情况，少数电子获得一定的动能才能挣脱共价键的束缚成为自由电子。 [22]随着EUV光刻、GAA晶体管等先进技术普及，耗材性能需持续提升。浦东新区个性化半导体耗材价目
单向导电性：典型器件如二极管，*允许电流单向通过，广泛应用于整流、信号调制等领域。主要材料元素半导体：硅（Si）：**常用，占半导体市场90%以上，用于集成电路、传感器等。锗（Ge）：早期材料，现用于高频、低噪声应用。化合物半导体：砷化镓（GaAs）：高频、高速器件（如手机射频芯片）。氮化镓（GaN）：高功率、高效率器件（如5G基站、快充充电器）。碳化硅（SiC）：耐高温、高压器件（如电动汽车逆变器）。宽禁带半导体：包括GaN、SiC等，禁带宽度大于2.2eV，适用于高温、高频、高功率场景。虹口区节能半导体耗材价目江丰电子、有研新材等企业已实现靶材量产，但部分特殊材料仍依赖进口。
20世纪初期，尽管人们对半导体认识比较少，但是对半导体材料的应用研究比较活跃。20世纪50年代，为了改善晶体管特性，提高其稳定性，半导体材料的制备技术迅速发展。从20世纪80年代开始，量子线材料及其半导体量子器件的研究成为材料科学研究领域的热点，在国际上掀起了纳米科技的研究高潮。20世纪90年以后，随着通信的飞速发展、第二代半导体材料开始崭露头角。进入21世纪，以SiC、GaN、金刚石等为**的第三代半导体材料开始初露头角。 [26]
霍尔效应霍尔效应是电磁效应的一种。半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔效应，该电动势称为霍尔电势。 [36]磁阻特性磁阻特性指的是其阻值R随磁感应强度B变化的特性。磁阻温度系数是指温度每变化1℃，磁敏电阻的相对变化量。磁阻元件一般都是用半导体InSb制作，其磁阻受温度影响较大。为了改善磁阻温度特性，方法之一是在InSb晶体中掺入一定量的锑化镍NiSb，形成InSb一NiSb共晶磁阻元件，但掺杂后将导致磁阻灵敏度下降；方法之二是采用两个磁阻元件串联，组成差动式输出这种方法不但具有温度补偿功能，而且使灵敏度得到提高。CMP抛光材料：从传统抛光液到功能性抛光液（如钨抛光液），适应不同材料需求。
载流子因此，当半导体两端加上外电压时，半导体中将出现两部分电流：一是自由电子作定向运动所形成的电子电流；二是仍被原子核束缚的价电子（不是自由电子）递补空穴所形成的空穴电流。在半导体中，同时存在着电子导电和空穴导电，这是半导体导电方式的比较大特点，也是半导体和金属在导电原理上的本质差别。半导体中的自由电子和空穴都称为载流子。 [23]能带结构对于原子周期性排布形成的固体，即晶态固体（晶体），按照能带理论，其能带结构由一系列能带构成，相邻的能带之间由禁带隔开，在禁带所覆盖的能量内没有电子能级的存在。电子特气：华特气体成为英特尔、台积电供应商，金宏气体高纯氨产能国内。长宁区标准半导体耗材节能标准
参与蚀刻、掺杂、薄膜沉积等环节，如氯气用于蚀刻，磷烷/砷烷用于掺杂。浦东新区个性化半导体耗材价目
2022年，科研人员发现立方砷化硼是科学界已知的比较好的半导体之一，被称为***半导体。 [12]2024年11月5日，半导体的小型化已经发展到只有头发丝直径10万分之一的“纳米”级别。 [14]同月，2024福布斯中国创新力企业50强发布，半导体类企业上海超硅、海光信息、瀚博半导体、华为海思、长鑫存储、中微公司入选。 [15]2026年1月17日消息，西安电子科技大学郝跃院士、张进成教授团队已通过创新技术，成功将粗糙的“岛状”界面转变为原子级平整的“薄膜”，使芯片散热效率和器件性能获得突破性提升。这为半导体材料高质量集成提供了“中国范式”的突破性成果。 [45]浦东新区个性化半导体耗材价目
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