導體

許多材料的一個重要特性是導電能力(即:支持電流流動的能力)。電流就是流動的電子。導電發生在元件和材料中質子對外環電子的吸引力相對較弱的情況下，這時自由電子就能相對容易移動了。在這樣一個材料，這些電子可以很容易地移動，這就形成了電流。這種情況存在于大多數金屬中。

導電性是材料導電的特性。這個值越高表明導電性越好。導電能力也由電導率的倒數來表示，也就是電阻率。電阻率越低表明材料的導電性越好。C=1/ρ。式中C =電導率，ρ=電阻率，單位是Ω-cm。

電介質和電容器

在電導率尺度的相反方面是表現出原子核對軌道電子之間的強大吸引力。凈效應是呈現阻力:對電子運動有阻力效果時，這些材料被稱為電介質，在電路中，電介質起絕緣體的作用。他們有低導電性和高電阻率。在電路和產品中，電介質二氧化硅(玻璃)等材料被用作絕緣體。

當電介質層形成時，就形成了稱為電容器的電氣裝置，這種結構通常被夾在兩個導體之間。在半導體結構中，電容器形成于MOS柵結構中，在金屬層和硅襯底之間由介電層和其他結構隔開。實際電容器的作用是儲存電荷。電容器用于信息存儲在存儲設備中，以防止不必要的電荷積聚導體和硅表面，并形成基本組件的場效應(MOS)晶體管。薄介電膜的電容能力是相對于面積和厚度以及一個被稱為介電常數的特性參數。半導體金屬傳導系統需要高導電性，因此低電阻、低電容材料。這些被稱為低k電介質。用作導電層之間絕緣體的介電層要求高電容或高k介電體。

電阻

我們常常用一定體積的材料的電阻來評估材料的電阻性能，這樣我們就將電導率(和電阻率)這些電學參數利用起來了。電阻是材料的電阻率和其尺寸共同決定的一個量。電阻的測量單位為歐姆，如下圖所示。下圖矩形柱的電阻示意圖。

該公式定義了某一特定體積的電阻材料(在下圖中，體積為尺寸為W、L、D的矩形條)。這種關系類似于密度和重量，密度是一種材料性能，重量是指材料的特定體積所施加的力。

電流的流動類似于軟管里的水流。對于給定的軟管直徑和水壓，只有一定數量的水會流出軟管。流動阻力可以通過增大軟管直徑、縮短軟管長度來減小軟管、或改變壓力等多種方式實現。在電氣系統中，電流可通過增大材料的橫截面，縮短材料的長度，增加電壓(類似于壓力)，和/或降低材料的電阻率等方式實現。

本征半導體

半導體材料，顧名思義，是一種具有一定天然性質的材料導電能力的材料。半導體有兩種基本元素(硅和鍺)，兩者都在元素周期表的第四列(如下圖所示)中找到。在此外，還有幾十種材料(化合物)也展出半導體性質。這些化合物來自于第三列和第五列，如砷化鎵(GaAs)、磷化鎵銦(InGaP)和磷化鎵(GaP)。還有一些是由元素周期表的第二列和第六列。

審核編輯：湯梓紅