Halbleiterbauelement

"Ein Halbleiterbauelement ist ein elektronisches Bauteil, das die elektronischen Eigenschaften von Halbleitermaterial, hauptsächlich Silizium, Germanium und Galliumarsenid, sowie von organischen Halbleitern nutzt. Halbleiterbauelemente haben in den meisten Anwendungen Vakuumröhren ersetzt. Sie verwenden elektrische Leitung im Festkörper statt im gasförmigen Zustand oder Glühemission im Vakuum.
Halbleiterbauelemente werden sowohl als einzelne Bauelemente als auch als integrierte Schaltkreise (ICs) hergestellt, die aus zwei oder mehr Bauelementen bestehen – deren Zahl in die Milliarden gehen kann –, die auf einem einzigen Halbleiterwafer (auch Substrat genannt) hergestellt und miteinander verbunden werden.
Halbleitermaterialien sind nützlich, weil ihr Verhalten durch die absichtliche Zugabe von Verunreinigungen, bekannt als Dotierung, leicht manipuliert werden kann. Die Halbleiter-Leitfähigkeit kann durch das Anlegen eines elektrischen oder magnetischen Felds, durch Einwirkung von Licht oder Wärme oder durch die mechanische Verformung eines dotierten monokristallinen Siliziumgitters gesteuert werden; daher können Halbleiter ausgezeichnete Sensoren sein. Die Stromleitung in einem Halbleiter erfolgt aufgrund beweglicher oder "freier" Elektronen und Elektronenlöcher, die zusammen als Ladungsträger bekannt sind. Das Dotieren eines Halbleiters mit einem kleinen Anteil einer atomaren Verunreinigung, wie beispielsweise Phosphor oder Bor, erhöht die Zahl der freien Elektronen oder Löcher innerhalb des Halbleiters stark. Wenn ein dotierter Halbleiter überschüssige Löcher enthält, wird er als p-Typ-Halbleiter bezeichnet (p für positive elektrische Ladung); wenn es überschüssige freie Elektronen enthält, wird es als n-Typ-Halbleiter bezeichnet (n für negative elektrische Ladung). Ein Großteil der mobilen Ladungsträger ist negativ geladen. Die Herstellung von Halbleitern steuert genau die Lage und Konzentration von p- und n-Dotierstoffen. Die Verbindung von n-Typ- und p-Typ-Halbleitern bilden p-n-Übergänge.
Die jährlich hergestellten Halbleiterbauelemente sind seit 1978 im Durchschnitt um 9,1 % gestiegen, und die Auslieferungen werden 2018 erstmals voraussichtlich 1 Milliarde überschreiten, was bedeutet, dass allein im Jahrzehnt zuvor bis heute weit über 7 Milliarden hergestellt wurden." - (Wikipedia (en) 17.05.2019)