半导体 什么是直接禁带材料 间接禁带物质？

半导体（semiconductor）指电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质。半导体室温时电阻率约在10-5～107欧·米之间，温度升高时电阻率指数则减小。 半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类： 锗和硅是最常用的元素半导体； 化合物半导体包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物（砷化镓、磷化镓等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物( 硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。 除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。如果用适当波长的光照射半导体，那么电子在吸收了光子后将由价带跃迁到导带，而在价带上留下一个空穴，这种现象称为光吸收．要发生光吸收必须满足能量守恒定律，也就是被吸收光子的能量要大于禁带宽度Eg，即hν≥Eg （1）其中h是普朗克常量，ν是光的频率．若光子能量小于禁带宽度，则光不能被吸收，而透射过晶体，这时晶体是透明的．例如食盐（NaCl）晶体，它的禁带宽度很大，约有10eV，所有光都能透射过去，因此它是透明的．而半导体晶体的禁带宽度在1eV左右，例如硅的禁带宽度是1.1eV，砷化镓的禁带宽度是1.4eV，由式（1）可算出吸收光的波长（λ＝c/ν，c是光速）分别为1.127μm和0.885μm，属于红外光范围．凡波长比上述波长短的光，即可见光都将被吸收，因此它们都是不透明的．电子被光激发到导带而在价带中留下一个空穴，这种状态是不稳定的，由此产生的电子、空穴称为非平衡载流子．隔了一定时间后，电子将会从导带跃迁回价带，同时发射出一个光子，光子的能量也由式（1）决定，这种现象称为光发射．光发射现象有许多的应用，如半导体发光管、半导体激光器都是利用光发射原理制成的，只不过其中非平衡载流子不是由光激发产生，而是由电注入产生的．发光管、激光器发射光的波长主要由所用材料的禁带宽度决定，如半导体红色发光管是由GaP晶体制成，而光纤通讯用的长波长（1.5μm）激光器则是由GaxIn1-xAs或GaxIn1-x AsyP1-y合金制成的．不是所有的半导体都能发射光．例如：最常见的半导体硅和锗就不能发射光，这是由它们的能带性质所决定的．它们的能带称为间接能带，电子从导带通过发射光跃迁到价带的几率非常小，而只能通过其它方式，如同时发射一个声子跃迁至价带．因此硅和锗这两种在微电子器件中已得到广泛应用的材料，却不能用作光电子材料．其它的Ⅲ-Ⅴ族化合物，如GaAs、InP等的能带大部分是直接能带，能发射光，因此被广泛用来制作发光管和激光器．目前科学家正在努力寻求能使硅发光的方法，例如制作硅的纳米结构、超晶格微结构，如果能够成功，则将使微电子器件、光电子器件都做在一个硅片上，能大大提高效率，降低成本，这称为光电集成．

美国对华禁售半导体设备，我们该如何突破技术瓶颈首先是找一些发达国家的科技企业合作，其次是自己生产半导体，再者就是加强一些半导体的研究，另外就是吸收大量的半导体人才，需要从以下四方面来阐述分析美国对华禁售半导体设备，我们该如何突破技术瓶颈。

一、找一些发达国家的科技企业合作 

首先是找一些发达国家的科技企业合作 ，之所以需要找一些发达国家的科技企业合作就是为了满足我们国内对于半导体设备制造的需求，并且可以绕过美国科技企业来更好地实现一些战略合作的目的。

二、自己生产半导体 

其次就是自己生产半导体之所以需要自己生产半导体就是这样子可以使得自身获得更多的一个发展和进步，并且可以借助一些现有的科技手段来生产符合工业标准的半导体设备，这样子可以加速工业的发展。

三、加强一些半导体的研究 

再者就是加强一些半导体的研究 ，之所以需要加强一些半导体的研究就是这样子可以使得半导体的发展处于更前沿的状态，并且可以帮助我们国家实现更好地发展，这都是非常必要的手段。

四、吸收大量的半导体人才 

另外就是吸收大量的半导体人才 之所以需要吸收大量的半导体人才就是这样子可以使得我们国家的发展处于一个更加稳定的状态，并且可以提供一些福利政策给到这些人才从而帮助国家更好的发展。

中国应该做到的注意事项：

应该加强人才的吸收，这是可以使得国家的科研实力更加强大，这对于国家的长期发展而言都是非常有利的，并且可以更好地延伸多方面的发展。

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