วัสดุเซมิคอนดักเตอร์มีลักษณะอย่างไร?

สารกึ่งตัวนำมีลักษณะสำคัญ 3 ประการหลักๆ ดังนี้:
1. ความไวต่อความร้อน
ค่าความต้านทานของสารกึ่งตัวนำจะเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น สำหรับเจอร์เมเนียมบริสุทธิ์ ทุกครั้งที่ความชื้นเพิ่มขึ้น 10 องศา ค่าความต้านทานจะลดลงเหลือ 1/2 ของค่าเดิม การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของอุณหภูมิสามารถสะท้อนให้เห็นได้จากการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของสารกึ่งตัวนำที่เห็นได้ชัด การใช้คุณสมบัติที่ไวต่อความร้อนของสารกึ่งตัวนำทำให้สามารถสร้างองค์ประกอบตรวจจับอุณหภูมิอย่างเทอร์มิสเตอร์เพื่อใช้ในระบบการวัดและควบคุมอุณหภูมิได้
ที่น่าสังเกตคืออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ต่างๆ มีคุณสมบัติไวต่อความร้อน ซึ่งส่งผลต่อเสถียรภาพการทำงานเมื่ออุณหภูมิโดยรอบเปลี่ยนแปลง

2. คุณสมบัติไวต่อแสง
ค่าความต้านทานของสารกึ่งตัวนำนั้นไวต่อการเปลี่ยนแปลงของแสงมาก เมื่อมีแสง ค่าความต้านทานจะน้อยมาก เมื่อไม่มีแสง ค่าความต้านทานจะสูงมาก ตัวอย่างเช่น ความต้านทานของโฟโตเรซิสเตอร์แคดเมียมซัลไฟด์ที่ใช้กันทั่วไปนั้นสูงถึงหลายสิบเมกะโอห์มเมื่อไม่มีแสง และเมื่อได้รับแสง ค่าความต้านทานจะลดลงเหลือหลายหมื่นโอห์มทันที และค่าความต้านทานจะเปลี่ยนแปลงหลายพันครั้ง การใช้คุณสมบัติไวต่อแสงของสารกึ่งตัวนำนั้นสามารถผลิตอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ประเภทต่างๆ ได้ เช่น โฟโตไดโอด โฟโตทรานซิสเตอร์ และโฟโตโวลตาอิกซิลิกอน โดยนิยมใช้กันในระบบควบคุมอัตโนมัติและเทคโนโลยีวิทยุ

3. ลักษณะการเจือปนสาร
ในสารกึ่งตัวนำบริสุทธิ์ การเจือสารเจือปนองค์ประกอบที่มีปริมาณเพียงเล็กน้อยจะทำให้ความต้านทานของสารเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ตัวอย่างเช่น การเพิ่มผู้คนลงในซิลิกอนบริสุทธิ์ โบรอนหนึ่งในล้านองค์ประกอบจะลดความต้านทานลงจาก 214,000Ω·cm เป็น 0.4Ω·cm ซึ่งหมายความว่าพลังงานการนำไฟฟ้าของซิลิกอนจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 500,000 เท่า การเจือสารเจือปนองค์ประกอบบางชนิดช่วยให้ผู้คนสามารถควบคุมการนำไฟฟ้าของสารกึ่งตัวนำได้อย่างแม่นยำและเทียมขึ้นเพื่อสร้างอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ประเภทต่างๆ ได้ ไม่ใช่เรื่องเกินจริงเลยที่จะบอกว่าอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เกือบทั้งหมดทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่เจือสารเจือปนเฉพาะ