原子组成物质时，会有很多电子混到一起，但2个相同电子没法待在一个轨道上，于是，很多轨道就分裂成了好几个轨道，这么多轨道挤在一起，不小心挨得近了，就变成了宽宽的大轨道。在量子力学里，这种细轨道叫

　　有些宽轨道挤满了电子，电子不能移动，宏观上表现为不能导电有些宽轨道空间很空旷，电子自由移动，宏观上表现为导电

　　有些满轨道和空轨道挨的太近，电子可以毫不费力从满轨道跑到空轨道上，于是就能自由移动，这就是导体如果两条宽轨道之间有空隙，电子单靠自己跨不过去，b体育表现为不导电如果空隙的宽度在5ev之内，给电子加个额外能量，也能跨到空轨道上，跨过去就能自由移动，表现为导电。这种空隙宽度不超过5ev的固体，有时导电、有时不导电，所以叫半导体

　　通常金属的电导率大于一万（104）Ω-1cm-1，如铝、铜、银、铂等，而绝缘体的电导率则小于百亿分之一（10-10）Ω-1cm-1，如橡胶、陶瓷、塑料等，电导率介于104-10-10Ω-1cm-1之间的一种固体材料，则被称为半导体

　　半导体的电导率并不是一成不变的，它会随着掺入杂质元素、受热、受光照、受到外力等种种外界条件，而在绝缘体和金属之间电导率区间内发生变化，这些特性使得半导体衍生出了较为丰富的应用场景

　　一种是掺入Ⅴ族元素（常用的有磷P、砷As），V族元素相比Ⅳ族的外层电子多出一个，多出的电子能够作为导电的来源，这种掺杂手段被称为N（Negative）型掺杂

　　另一种是掺入Ⅲ族元素（常用的有硼B、氟化硼BF2），Ⅲ族元素相比Ⅳ族的外层电子少一个，这种缺少电子的空位被称为空穴半导体，空穴同样能够导电，对应的掺杂手段被称为P（Positive）型掺杂

　　把PN这两种半导体面对面放一起会咋样？不用想也知道，N型那些额外的电子必然是跑到P型那些空位上去了，一直到电场平衡为止，这就是大名鼎鼎的“PN结”(动图来自《科学网》张云的博文)

　　PN结具有单向导电性，电流只能从这一头流向另一头，无法从另一头流向这一头

　　如果将PN结加正向电压，即P区接正极，N区接负极，多数载流子将在外电场力的驱动下源源不断地通过PN结，形成较大的扩散电流，称为正向电流

　　如果加个反向的电压，多数载流子扩散运动减弱b体育，没有正向电流通过PN结，只有少数载流子的漂移运动形成了反向电流。由于少数载流子为数很少，故反向电流是很微弱的，电阻很大

　　一个PN 结就可以形成半导体器件中最简单的二极管（Diode），它同时也是构筑三极管（BJT ）、金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）等其他众多半导体器件的基础结构

　　针对张无忌传输内功：假设男性为P型掺杂b体育，女性为N型掺杂，内功为电子运动形成的电流，则有：男–男传输内功时，载流子在同掺杂半导体内运动，其情形相当于在电阻中运动，不需要克服势垒

　　当男–女传输内功时，电子在PN结中运动，需要克服势垒(衣服)才能流动，因此需要降低势垒

　　光生电：在PN结处没有可以自由移动的电子和空穴，但是晶格原子外层有许多被束缚的共价电子。光照能使共价电子获得能量，脱离晶格原子的束缚，变成可以自由移动的电子和空穴。而电子和空穴都是构成电流的成分，因此光照可以使PN结产生电流。PN结光生电的特性使它能够制备成雪崩二极管、 PIN二极管，这些器件 广泛应用于光探测器、太阳能电池等 领域

　　电生光：反之，若在PN结两端加以正向电压，半导体中的电子和空穴就会在结处相遇之后消失（复合），并产生一束光子，前提是制造PN结的材料为直接带隙半导体。PN 结电生光的特性使它能制作成发光二极管（LED）、激光二极管（LD ）等，广泛应用于半导体照明、光通讯中的光源、3DSensing 等领域

　　直接带隙半导体，是指这种材料中的电子和空穴复合时遵循动量守恒，如化合物半导体材料：GaAs、GaP、GaN等。而对于应用十分广泛的硅材料来说，它属于间接带隙半导体，用硅材料制造的PN结只能制造具有整流、开关特性的二极管，并不能发出光子

　　半导体在应用上可以分为四类产品，分别是集成电路、光电子器件、分立器件和传感器

　　分立器件：单个的二极管、三极管、功率半导体器件（如LDMOS、IGBT等）都属于分立器件。它们相比集成电路的缺点就是体积大，但是在一些场合（如超大功率、半导体照明），分立器件比集成电路更具优势

　　光电子器件（photoelectron devices）是利用电-光子转换效应制成的各种功能器件。光电子器件应用范围广泛，包括光通讯、光显示、手机相机、夜视眼镜、微光摄像机、光电瞄具、红外探测、红外制导、医学探测和透视等多个领域

　　集成电路(integrated circuit)(缩写IC)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内半导体，成为具有所需电路功能的微型结构，也叫做芯片