半导体是由什么材料制成的

半导体主要由硅、锗、砷化镓等元素或化合物构成。硅是最常见的半导体材料，占全球半导体市场的90%以上。锗是早期使用的半导体材料，现在主要用于特殊应用。砷化镓则用于高频和光电子器件，如手机信号放大器和LED灯。碳化硅和氮化镓等宽禁带半导体材料在高温、高压和高功率应用中表现优异，如电动汽车和太阳能逆变器。这些材料通过精确控制掺杂元素，形成电子或空穴导电区域，实现电流的控制和放大功能。

半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间，通过改变温度、光照或电场可以调节其导电性能。硅的原子结构使其容易形成稳定的晶体结构，便于大规模制造。砷化镓电子迁移率是硅的5-6倍，适合高速器件。氮化镓击穿场强度是硅的10倍，可用于更小尺寸的功率器件。现代集成电路中，铜取代铝作为互连材料，降低电阻提高性能。半导体材料的纯度要求极高，达到99.9999999%（9个9）以上，以确保器件可靠性。