半导体物理学
半导体物理学是研究半导体材料的物理性能和性质的学科。半导体是介于导体和绝缘体之间的一种材料，具有导电性和半导电性。半导体材料在电子学和微电子学中扮演着非常重要的角色。
半导体的基本特性包括：
1. 半导体中的电子状态：半导体中的电子可以在导带和价带之间移动，产生电流。
2. 半导体中的杂质和缺陷能级：半导体中的杂质和缺陷可以影响半导体的导电性和电子 mobility。
3. 半导体中的载流子的统计分布：半导体中的载流子可以根据费米-狄拉克统计分布来描述。
4. 半导体的导电性：半导体的导电性是由半导体中的电子和 hole 导电所致。
5. 非平衡载流子：半导体中的非平衡载流子可以影响半导体的导电性和电子 mobility。
半导体器件是指使用半导体材料制成的器件，例如晶体管、diode、逻辑电路等。半导体器件在电子学和微电子学中扮演着非常重要的角色。
微电子学是研究微小型化器件、电路、及系统的电子学分支。微电子学的研究领域包括：
1. 半导体器件物理：研究半导体器件的物理性能和性质。
2. 集成电路工艺：研究半导体器件的制造和集成电路的设计。
3. 集成电路设计和测试：研究半导体器件的设计和测试。
微电子学的发展趋势是朝向高集成度、低功耗、高性能和高可靠性的方向发展。
半导体材料可以分为四类：超导体、导体、半导体和绝缘体。半导体材料的纯度和结构对其性能和性质有着重要的影响。
半导体的纯度可以达到极高的水平，杂质浓度小于10^13 cm^-3。半导体的结构可以是金刚石晶体结构、三维立方单胞结构或闪锌矿晶体结构。
半导体器件的晶体结构可以是金刚石型、立方型或闪锌矿型。半导体器件的晶体结构可以影响其性能和性质。
原子的能级是指原子中的电子壳层和支壳层电子的能级。原子的能级可以分裂为能带，影响半导体器件的性能和性质。
半导体物理学是研究半导体材料的物理性能和性质的学科，半导体器件是使用半导体材料制成的器件，微电子学是研究微小型化器件、电路、及系统的电子学分支。半导体材料的纯度和结构对其性能和性质有着重要的影响。
