首先來看看ROHM半導體的基本介紹。從我們的日常生產實踐和生活經驗中,我們已經知道有些材料具有很強的導電性,如銀、銅、鋁、鐵等。我們用這些材料作為導體。還有其他基本不導電的物質,比如塑料、云母、玻璃、膠木、橡膠、干柴、化纖等等。我們稱這種材料為絕緣體。然而,自然界中有一些物質。雖然它們的導電性比導體弱,但比絕緣體強。這類材料是半導體,如鍺、硅(硅)、硒、氧化銅等材料。為什么物質性質不同?物理學的研究告訴我們,所有的物質都是由原子組成的,而原子是由帶正電的原子核和核外電子組成的。不同物質的原子有不同的結構。比如氫原子,它的原子核是由一個帶正電的質子組成的,而有一個核外電子。然而,硅原子的原子核由14個帶正電荷的質子和14個不帶電荷的中子組成,而原子核外有14個帶負電荷的電子。
眾所周知,正負電之間存在引力,所以原子中的電子被原子核。由于各種物質的原子結構不同,很容易看出這些原子的核外電子的結合力是不同的。即使對于同一個原子,原子核外的電子也有不同的。在某些物質的原子中,外層電子的吸引力很弱,這個電子很容易跑到別的地方去。這種脫離材料中的原子間運行的電子,稱為“自由電子”。自由電子在外界的影響下非常容易做定向運動,從而形成電流。顯然,如果物質中有大量的自由電子,比如在各種金屬中,那么它們必須具有良好的導電性,并且是良導體。相反,某些物質中的核外電子是強的,有極少數電子能成為自由電子。這類物質成為良好的絕緣體,如上面提到的云母橡膠。
那么,ROHM半導體呢?事實證明,在半導體材料中,原子核外的電子既沒有導體那么弱,也沒有絕緣體那么緊。因此,半導體中的自由電子比絕緣體多,但比導體少。因此,半導體材料的導電性介于導體和絕緣體之間。