铜是良导体，其原子结构见图1，第一层2个电子，第二层8个电子，第三层18个电子，最外层只有一个电子。
原子的最外层电子轨道称为价带轨道，他决定着原子的电特性，铜原子内部简化见图2，叫做核心。
原子核心与价电子之间的吸引力很小，外力非常容易使这个电子脱离铜原子，这就是价电子经常称为自由电子的原子的原因，也是铜成为良导体的原因，外加微小的电压，自由电子就在电场的作用下形成定向移动，也就是形成电流。最好的导体是铜、银、金，他们都可以用图2的核心图表示。
最好的导体都有一个价电子，最好的绝缘体都有8个价电子，半导体介于导体和半导体之间，最好的半导体都有4个价电子。
早期半导体元器件使用的唯一原材料，但是锗半导体存着致命的缺陷，反向电流过大，后来硅半导体的实用化，大部分器件开始使用硅制造！锗应用的很少了。
硅是地球上除氧外含量最丰富的元素，早期硅的提纯技术制约了硅的应用，提纯技术突破后，硅成为半导体的首要材料，硅的原子结构和核心见图3和图4。
每个硅原子价带轨道中都有8个电子，8个电子的稳定结构使硅形成稳定的固体，没有人知道为什么原子的最外层轨道为什么都趋向于8个电子，如果一个元素最外层没有8个电子，那么这个元素就与其它元素结合共享电子，以使最外层达到8个电子。
在一定的温度下，硅晶体形成一个自由电子的同时会产生一个空穴，即空穴和电子成对出现。
纯净的硅中，电子和空穴会结合，导致电子和空穴的消失，称为复合，一定条件下，产生的电子和空穴与复合的速度是平衡的，也就是电子和空穴的浓度保持一个稳定的水平。
本征半导体是指纯净半导体，如果晶体中每个原子都是硅原子就称为硅本征半导体。
假设本征半导体中只有一个空穴和电子，图7中电子在正极的吸引下，负极电场的排斥下，从右侧向左侧运动，形成电子的流动。
空穴被A复合，A点形成新的空穴，A空穴又可以捕获新的电子，形成新的空穴，这样空穴就以ABCDEF的顺序移动，如同一个正电荷在运动。
5、p型半导体是在本征半导体中加入微量的本证 半导体中，在外加电压下，形成两种大小相同，方向相反的电流，图8所示。注意，在半导体之外也就是导体中没有空穴的流动。
提高半导体导电能能力的办法就是掺杂，提高电子或者空穴的浓度。
将硅融化，破坏掉共价键，然后加入5价电子，如砷、锑、磷等，形成更多的电子，见图9。
6、p型半导体和n型半导体带什么电将硅融化，破坏掉共价键，然后加入3价电子，如铝、硼、钾等，形成更多的空穴，见图10。
N区电子在本区域电子的排斥下，在P区空穴的吸引下，越过PN结与P区空穴结合形成偶极子，随着复合的不断进行，PN结附近载流子将进入衰竭状态形成耗尽层，见图12。
随着扩散的进行，偶极子增多，每个偶极子都有一个电压，这个电压将阻止电子的进一步扩散，并形成一个电压，这个电压叫做势垒电压。锗二极管约为0.3V，硅二极管约为0.7V。
7、p型半导体和n型半导体区别正向偏置电路中，电子受到右侧的排斥和左侧的吸引作用，当外加电压小于势垒电压时，电子无法通过耗尽层，不能形成电流。当外加电压超过势垒电压后，N区电子通过耗尽层与P区的空穴结合形成电流，同时空穴从左向右移动形成空穴电流。
反向偏置后，N区电子被电池正极吸引，P区电子被排斥进入N区，然后在电场的作用下再次达到一个新的平衡，耗尽层变宽了，见图15。
在耗尽层稳定后，还会有电流存在吗？答案是有的，因为分子热运动的原因，PN结附近还会激发出少量的电子和空穴，耗尽层中的少子会部分的穿过PN结，这时就会形成一个 微小的电流，也就是PN反向偏置时会有一个反向的持续的小电流。
8、p型半导体的多数载流子除了少子形成的反向电流外，二极管表面存在着一个小电流，这时由于结构缺陷和杂质引起的。
因为少子的存在，当电压加大时，少子的动能加大，在运动过程中会与原子发生碰撞，当电子的动能足够大时，会碰撞出更多的电子，这些电子动能继续增大，碰撞出更多的电子，形成雪崩。
当下，手机、笔记本电脑等移动终端，是许多人必不可少的电子产品。“充电 5 分钟、通话 2 小时”即是大家耳熟能详的一句广告词，也体现出电子产品对于快速充电的迫切需求。
9、p型半导体是在本征半导体中加入微量的自从手机厂商在快充技术中使用氮化镓（GaN）以来，这种第三代半导体材料几乎已经成为快充手机的标配。
与此同时，人们又将视野瞄向性能更强大的第四代半导体材料：氧化镓（Ga2O3）。其中，最现实的原因之一在于它能造出更强悍的充电头。
近年来，无论是氮化镓还是氧化镓，均为深受全球半导体界重视的新兴材料。在制备性能更优的电子器件、进而推动电子设备的升级改造上，它们具备前所未有的优势。
10、p型半导体和n型半导体带什么电尤其是人们已经在氧化镓上取得了一系列新发现和新认识，这也让它成为“研究焦点中的焦点”。
相比以往的半导体材料，氧化镓具有更优的耐高压、耐高温、更好的抗辐射能力。
基于此，氧化镓半导体产业正逐步成为行业内炙手可热的热门赛道，对于氧化镓产业的研究和投资，在全球范围内都处于加速状态。
