具有半導體性質的非晶態材料。非晶態半導體是半導體的壹個重要部分。50年代B.T.科洛米耶茨等人開始了對硫系玻璃的研究，當時很少有人註意，直到1968年S.R.奧弗申斯基關於用硫系薄膜制作開關器件的專利發表以後，才引起人們對非晶態半導體的興趣。1975年W.E.斯皮爾等人在矽烷輝光放電分解制備的非晶矽中實現了摻雜效應，使控制電導和制造PN結成為可能，從而為非晶矽材料的應用開辟了廣闊的前景。在理論方面，P.W.安德森和莫脫，N.F.建立了非晶態半導體的電子理論，並因而榮獲1977年的諾貝爾物理學獎。目前無論在理論方面，還是在應用方面，非晶態半導體的研究正在很快地發展著。
分類 目前主要的非晶態半導體有兩大類。
硫系玻璃。含硫族元素的非晶態半導體。例如As-Se、As-S，通常的制備方法是熔體冷卻或汽相沈積。
四面體鍵非晶態半導體。如非晶Si、Ge、GaAs等，此類材料的非晶態不能用熔體冷卻的辦法來獲得，只能用薄膜澱積的辦法(如蒸發、濺射、輝光放電或化學汽相澱積等)，只要襯底溫度足夠低，澱積的薄膜就是非晶態結構。四面體鍵非晶態半導體材料的性質，與制備的工藝方法和工藝條件密切相關。圖1 不同方法制備非晶矽的光吸收系數 給出了不同制備工藝的非晶矽光吸收系數譜，其中a、b制備工藝是矽烷輝光放電分解，襯底溫度分別為500K和300K，c制備工藝是濺射，d制備工藝為蒸發。非晶矽的導電性質和光電導性質也與制備工藝密切相關。其實，矽烷輝光放電法制備的非晶矽中，含有大量H，有時又稱為非晶的矽氫合金；不同工藝條件，氫含量不同，直接影響到材料的性質。與此相反，硫系玻璃的性質與制備方法關系不大。圖2 汽相澱積濺射薄膜和熔體急冷成塊體AsSeTe的光吸收系數譜 給出了壹個典型的實例，用熔體冷卻和濺射的辦法制備的AsSeTe樣品，它們的光吸收系數譜具有相同的曲線。
非晶態半導體的電子結構 非晶態與晶態半導體具有類似的基本能帶結構，也有導帶、價帶和禁帶(見固體的能帶)。材料的基本能帶結構主要取決於原子附近的狀況，可以用化學鍵模型作定性的解釋。以四面體鍵的非晶Ge、Si為例，Ge、Si中四個價電子經sp雜化，近鄰原子的價電子之間形成***價鍵，其成鍵態對應於價帶；反鍵態對應於導帶。無論是Ge、Si的晶態還是非晶態，基本結合方式是相同的，只是在非晶態中鍵角和鍵長有壹定程度的畸變，因而它們的基本能帶結構是相類似的。然而，非晶態半導體中的電子態與晶態比較也有著本質的區別。晶態半導體的結構是周期有序的，或者說具有平移對稱性，電子波函數是布洛赫函數，波矢是與平移對稱性相聯系的量子數，非晶態半導體不存在有周期性， 不再是好的量子數。晶態半導體中電子的運動是比較自由的，電子運動的平均自由程遠大於原子間距；非晶態半導體中結構缺陷的畸變使得電子的平均自由程大大減小，當平均自由程接近原子間距的數量級時，在晶態半導體中建立起來的電子漂移運動的概念就變得沒有意義了。非晶態半導體能帶邊態密度的變化不像晶態那樣陡，而是拖有不同程度的帶尾(如圖3 非晶態半導體的態密度與能量的關系 所示)。非晶態半導體能帶中的電子態分為兩類：壹類稱為擴展態，另壹類為局域態。處在擴展態的每個電子，為整個固體所***有，可以在固體整個尺度內找到；它在外場中運動類似於晶體中