半导体的精髓是什么？
和半导体打交道的年头越长，越想追逐她虚幻的灵魂。
一、看似在中间，实则在两头
半导体名称中的「半」，如何理解？
理解为，导电率介于绝缘体与导体之间，亦或禁带宽度介于绝缘体与导体之间，都觉得只是浮于表面、略见皮毛。
给我灵感的，却是一段电视剧对白。
说的是女扮男装的郭芙蓉，而我看到的却是，半导体活形活现的灵魂。
半导体的关键，是可变性，能在绝缘体与导体之间转化。抽象一点，就是具备对立转化的潜质。
得益于掺杂工艺，半导体完成了第一轮对立转化。纯净的半导体，在质的层面上，接近于绝缘体，都是难以导电的。但是，掺杂后的半导体，特别是重掺杂的，非常类似于导体，都是容易导电的。
得益于电压电场的加持，半导体完成了第二轮对立转化。非常有代表性的，当属结型场场效应管JFET，其主通路是一整条掺杂的半导体，自然是导通的；栅压达到一定门槛后，可以将沟道中的载流子清场、耗尽，沟道部分段完全耗尽，沟道不再导通，即半导体又变回“绝缘体”。电压控制下的对立转化，是迅速的、可逆的、可反复进行的。
半导体的精髓，也用武林外传体来讲，就是：
「非绝非导、时绝时导」。
一言以蔽之，对立与统一。
二、二极管：多角度的对立统一
二极管即PN结，是整个半导体大厦的物理基石。
二极管中有两股力量：自由电荷的浓度梯度压力、内建电场的牵引力。
浓度差生内建电场。反过来，内建电场，通过遣返载流子，使较大的浓度差一直保持，使扩散一直持续下去。
所以：浓度差与内建电场，是相互依存的，是为相生；两者又相互对抗，是为相克；相生相克。高度的对立统一关系。
二极管中有两种载流子：空穴与电子，一虚一实，一正一负。双重的对立关系。
以虚实定阴阳，则空穴为阴，电子为阳。
左半边：空穴是多子，电子是少子，这不就是阴中有阳。右半边：电子是多子，空穴是少子，这不就是阳中有阴。合二为一，这不就是一副栩栩如生的阴阳八卦图。
中间分界处：既有两股力量的对抗，又有两种运动的对抗。恰好可以对应于，八卦图正中分界线的形态，不是「|」竖直线，而是「S」型曲线，突出对抗性，妙不可言。
二极管中：
通与断，功能的对立统一；
空穴与电子，载流子的对立统一；
梯度压力与电场牵引力，力的对立统一； 扩散与漂移，运动的对立统一。真正的美，各个角度都是美的，而不需要什么刁钻的角度。真正的对立统一，从各个角度看，都是对立统一的。
二极管，就是这样一个激烈的、饱满的、坚实的对立统一体。唯有如此，宏伟的半导体大厦才能屹立不倒。
三、三极管：高阶的对立统一
三极管，是半导体中最基础、最重要的细胞单元。
三极管也是对立的。
三极管的主通道，都是由2个PN结反向串联的。三极管要导通，电流必须依次通过这两个PN结了，这是不可能的，因为PN结是单向导通的。所以，三极管中的两个PN结之间的关系，是矛盾的、是对立的。
三极管又是统一的。
贯通两个背靠背的PN结，即把两个对立的PN结统一起来协同工作。目前出现了三种方法，三个化不可能为可能的故事，其原理之奇妙，都令人叹为观止。所以相对应的，诞生了三种不同类别的三极管：BJT、JFET、MOSFET。（详见参考2、3、4）
借用母与子的关系：每一个PN结自身，都高度对立统一的，称之为「子对立统一」；两个PN结之间的关系，也是对立统一的，称之为「母对立统一」。
所以，三级管蕴涵着一母二子、两重、三个对立统一关系。正是如此，三级管成为万能积木，半导体世界野蛮生长。
全文小结：
一直追寻的半导体之精髓，兜兜转转，答案却落在对立统一上。
对立统一规律，是马哲课的必背内容。年少时只能是背一背罢了，都是留着历经岁月，才能慢慢体会和理解的。
也越来越认同：科学技术研究的终结形态，是哲学。
木旦文@木旦文 2022年 立秋
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来自本人专栏文章
参考：
1)《二极管5：PN结原理漫谈》
2)《三极管1：BJT原理漫谈》
3)《三级管4：JFET原理漫谈》
4)《三级管5：MOS管原理漫谈》
