半导体的用途有哪些，都有什么用途，为什么硅很难被替代
半导体一般指硅晶体，它的导电性介于导体和绝缘体之间。
半导体是我们日常生活中广泛使用的材料，它影响着人们的日常工作和生活。
半导体的用途非常广泛，主要在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域应用。
那么半导体都有哪些？各自都有什么用途呢？
一、硅。硅被大家广为熟知，是因为它是芯片的材料。英特尔和AMD的处理器都是基于硅所打造的。当然，除了芯片、GPU芯片、存储、闪存都是硅制成的。
二、锗作为重要的半导体材料之一，这主要应用在一些光纤、太阳能电池等通道领域。
三、砷化镓是制作led发光二极管的重要材料。
四、磷化铟。特点是耐高温、高频率和高速率，因此在通讯行业被广泛应用，用于制作4G通信器件。
五、碳化硅的特性有耐高温、耐高压，非常适合是做功率器件开关，如很多主板上高端元器件就是由碳化硅制作的。
六、氮化镓特性是能耗低，适合高频率，适合打造5G基站。唯一的缺点就是技术成本过高，很难在商用领域看到。
其他半导体材料在某些特性表现方面完全超越了硅，却也没有办法取代硅。硅是世界储量第二大的，其它材料无法带来硅这样的高收益才是关键。
什么是半导体，它有什么作用？
半导体是一种材料，它对电流的反应方式具有某些独特的特性。这种材料对一个方向电流流动的阻力比另一个方向电流流动的阻力小得多。半导体的导电性介于良导体(如铜)和绝缘体(如橡胶)之间。因此，用了半导体的名字。半导体也是一种材料，它的导电性可以通过温度、应用场或添加杂质的变化而改变(称为掺杂)。
虽然半导体不是一项发明，也没有人发明半导体，但有许多发明都是半导体器件。半导体材料的发现使电子学领域取得了巨大而重要的进步。我们需要半导体来实现计算机和计算机部件的小型化。我们需要半导体来制造电子部件，如二极管、晶体管和许多光伏电池。
半导体材料包括元素硅和锗，以及化合物砷化镓、硫化铅或磷化铟。还有许多其他的半导体。甚至某些塑料也可以半导体化，使塑料发光二极管(led)变得灵活，可以被塑造成任何想要的形状。
什么是电子掺杂?
“掺杂”是使硅和锗等半导体准备用于二极管和晶体管的过程。未掺杂的半导体实际上是绝缘体，绝缘性不是很好。它们形成了一个晶体图案，每个电子都有一个固定的位置。大多数半导体材料有四个价电子，四个电子在外层。把1%或2%的具有5个价电子的原子(如砷)和4个价电子的半导体(如硅)放在一起，有趣的事情就发生了。砷原子的数量不足以影响整个晶体结构。5个电子中有4个的使用方式与硅相同。第五个原子在结构中不太合适。它仍然喜欢挂在砷原子附近，但不会被紧紧抓住。很容易把它敲松，让它穿过材料。掺杂的半导体比未掺杂的半导体更像导体。你也可以在半导体上涂上三电子原子，如铝。铝融入了晶体结构，但现在晶体结构少了一个电子。这就是所谓的洞。让相邻的电子移动到空穴中就像让空穴移动一样。把一个电子掺杂半导体(n型)和一个空穴掺杂半导体(p型)放在一起就形成了一个二极管。其他组合创造了诸如晶体管等设备。
半导体的历史
1782年，亚历山德罗·沃尔塔首次使用了“半导体”一词。
1833年，迈克尔·法拉第第一个观察到半导体效应。法拉第观察到硫化银的电阻随温度的升高而降低。1874年，卡尔·布劳恩发现并记录了第一个半导体二极管效应。布劳恩观察到，当金属点与方铅矿晶体接触时，电流只向一个方向自由流动。
1901年，第一个被称为“猫须”的半导体装置获得了专利。该设备由Jagadis Chandra Bose发明。猫须是一种用于探测无线电波的点接触半导体整流器。
晶体管是一种由半导体材料组成的器件。约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿和威廉·肖克利都于1947年在贝尔实验室共同发明了晶体管。
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