第5版()
专栏：
财政金融工作与以农业为基础的方针
王琢
以农业为基础来全面发展国民经济，是我国社会主义建设的一个根本方针。为了有计划地按比例地发展社会主义经济，就要妥善地安排农业、轻工业、重工业之间的比例关系，就要求在各行各业中贯彻执行以农业为基础的方针，支援农业的发展。在财政金融工作中，贯彻执行以农业为基础的方针，不仅有利于农业的发展，而且也是保证财源茂盛、金融稳固的根本之道。
财政和农业的关系
财政和农业的关系十分密切，农业的发展是保证国家财政收入不断增长的可靠基础。中华人民共和国成立以后，在恢复国民经济的初期，国家财政很大一部分依靠来自农业的收入。1949年，我国财政收入的主要项目是农业税和工商业税。两者收入，大约相等。在1950年的国家决算中，各项税收占收入总数的75．1％，而在各项税收中，农业税又占了29％。在国民经济恢复时期的后两年，国家在恢复和发展工商业的基础上，调整了城乡负担，增加了工商业税的收入，这个措施是完全必要的，它不仅促进了农业的恢复和发展，而且也促进了工商业的发展。在国家财政收入主要来自农业的情况下，农业的发展同财政收入的关系，易于为人们所理解。
问题在于：在国家财政收入来源主要依靠轻工业和重工业交款的情况下，农业的发展，是不是国家财政收入不断增长的可靠基础呢？毛泽东同志说过：“发展工业必须和发展农业同时并举，工业才有原料和市场，才有可能为建立强大的重工业积累较多的资金。”“重工业要以农业为重要市场这一点，目前还没有使人们看得很清楚。但是随着农业的技术改革逐步发展，农业的日益现代化，为农业服务的机械、肥料、水利建设、电力建设、运输建设、民用燃料、民用建筑材料等等将日益增多，重工业以农业为重要市场的情况，将会易于为人们所理解”（《关于正确处理人民内部矛盾的问题》）。这就是说，工业的发展，包括重工业的发展，不仅要依靠农业提供积累，而且工业部门生产出来的产品，都要以农业为重要市场。可见，不论是从轻工业还是从重工业部门提供的积累，都是同农业的发展分不开的。
实践证明，农业的发展直接地和间接地制约着国家财政收入的增长，即使在国家财政收入中直接来自农业的收入比重逐年下降的情况下，也不例外。例如，在第一个五年计划期间，直接来自农业的收入在国家财政收入中比重就是逐年下降的，1953年为19．8％，1954年为19．1％，1955年为18．2％，1956年为16．2％，1957年为15％，即使在这样的情况下，农业的发展仍然制约着国家财政收入的增长速度。第一个五年计划期间，我国农业产值平均每年增长4．5％，工业产值平均每年增长18％，财政收入平均每年增长12．1％。但是由于1952年农业获得了丰收，农业产值比上年增长15．3％，超过了第一个五年计划期间的平均增长速度，就决定了1953年的工业产值比上年增长30．2％，特别是轻工业产值和财政收入分别比上年增长26．7％和23．9％，超过了平均增长速度。反之，如果农业歉收了，也必然影响下年度的财政收入。例如，1954年我国农业歉收，下年度财政收入增长就慢，1955年的财政收入比上年只增长3．7％，远远低于第一个五年计划期间的平均增长速度。从第二个五年计划头几年的情况来看，重工业的发展速度加快了，这种情况反映在国家财政收入中，就是直接来自农业的收入比重又有下降，而来自重工业的收入比重又有上升。尽管工业发展速度快了，特别是重工业的发展速度加快了，但是由于我国农业连年遭受严重的自然灾害，它对于国家财政收入是有影响的。这并不奇怪，它只是从实践上证明了农业发展快慢制约着积累的增长速度这一条真理。
金融和农业的关系
金融和农业的关系也是十分密切的，农业的发展是国家的金融稳定可靠的保证。国家金融的稳定，必须有足够的商品作为保证。农业发展了，商品率提高了，就能为国家提供更多的商品，使金融得到更加稳定的基础。
在社会主义制度下，货币流通量必须适应商品流通的需要，这是有计划调节货币流通量的客观依据。从我国的情况来看，通过货币媒介实现的商品交换，主要是消费品。而国营企业之间的大宗商品交换，是通过非现金结算的方式进行的，它同货币流通量没有直接的关系。但是，企业在实行非现金结算以外，还有一部分支出要通过现金支付的。例如，基本建设的投资，主要是购买大宗的生产资料，实行非现金结算的办法。但是，其中有一部分支出是用于发放职工工资，要通过现金支付的；即使是购买大宗的生产资料的那部分支出，对于卖出大宗的生产资料的企业，也还是需要将货款收入中一部分用于发放工资，支出的现金，不管在谁的手里，总是要向市场购买商品的，国家要使货币回笼，就要向市场投放商品。因此，对货币流通量的计划调节，保持适当的货币流通量，取决于社会购买力同商品可供量之间的平衡。在我国国内市场的商品供应中，农副产品及其加工的产品约占四分之三。这种情况表明，发展农业，增加生活资料的商品供应，是有计划地调节货币流通量的根本保证。
在社会主义制度下，国营企业的大宗支付，是实行非现金结算的。因此，投放货币的基本渠道是：支付职工的工资，社会集团购买力的小宗支出部分，国家对农业集体经济的财政拨款和银行贷款，国家收购农副产品支付的现金。随着职工工资总额、社会集团购买力的增长，以及国家收购农副产品、对农业的财政拨款和银行贷款的增加，货币流通量必然相应地扩大。这种货币流通量的扩大，同商品流通需要之间是否适应，要看国家手里是否掌握足够的回笼货币的商品。根据我国的情况来看，只要农业发展了，能够提供充分的农副产品，国家就能够掌握足够的商品，供应市场的需要，保证货币流通的稳定。这就说明，我国货币流通的稳定同农业的发展有着密切的联系。
国家银行投放出去的货币大体上可以分为两类：一类是商品投放，一类是非商品投放。国家收购农副产品的投放，以及收购工业、手工业产品投放出去的货币，都是商品投放。人们把这种情况形象地说成是：“钱出去，货进来，货出去，钱又回来；钱多了，货也多了，投放大了，回笼的力量也大了。”因此，在实际工作中，对于收购农副产品和收购供应市场的工业、手工业产品所需要的货币投放，可以按照计划充分供应，这不仅不会引起货币流通量过多的现象，而且能够为稳定货币提供物质条件。当然，在收购商品的时候，要注意品种、质量、规格和花样，是否符合市场要求。另一类是非商品投放。发放职工的工资所需要的货币投放，发放机关、部队、团体和事业单位的经费所需要的货币投放，国家对农业集体经济的财政拨款和银行贷款所需要的货币投放，都属于非商品投放。这部分货币投放出去，国家不仅不能及时地相应地掌握到商品，相反地，它是要到市场购买商品的。因此，非商品投放必须供应相应的商品，才能把投放出去的货币回笼进来。举一个简单的例子，国家发给重工业工人工资，这就说明重工业工人已经为社会创造了产品。但是，重工业工人拿到工资，到市场上不是买他自己生产出来的重工业产品，而是买日用消费品。如果没有相应的消费品供应，那末，这部分货币就不能回笼。同样的道理，其他非商品投放，也要有可靠的商品来源，供应了商品，才能把投放出去的而又应当回笼的货币回笼。
在国民经济恢复时期、第一个五年计划时期以及第二个五年计划的初期，我国的农业有了稳步的发展，它为轻工业提供了充分的原料，为城市供应了粮食和其他生活消费品。我国市场的商品供应一直是充足的，国家手里掌握了大量的回笼货币的商品。这是保证我国物价稳定、货币流通量正常的物质条件。近几年来，由于农业连续三年遭受严重的自然灾害，致使轻工业原料有些不足，形成市场上某些商品供应紧张的暂时困难。社会主义经济制度的优越性就在于：它能够团结全体人民，同心协力地为战胜自然灾害作出巨大的努力，它能够自觉地调整国民经济各部门的发展速度，加强农业战线，正确处理国民经济中的农业、轻工业和重工业之间的关系。这样，我们就一定能够在不长的时间内，掌握比较充足的商品，有计划地调节货币流通。同时，在财政金融工作中，我们能够自觉地运用货币流通规律，采取节约支出的措施，加强信贷资金和工资基金的管理，控制货币投放，调节货币流通，加强现金管理，做好财政信贷资金的统一计划和统一平衡的工作，以便在商品供应不够充足的情况下，做到金融稳定。而这种情况在资本主义制度下简直是不可思议的。人们知道，在资本主义制度下，不论是天灾或者是资本主义社会制度中对抗性矛盾所引起的社会祸害，只要市场商品供应不足，必然随之而来的就是通货膨胀，物价飞腾，投机横行，民不聊生。这种混乱的局面，在资本主义国家中是常见的，而在旧中国则更是司空见惯的现象，解放前生活在国民党统治区的人们，都曾经身历其境，有深切的体会。只要对比一下旧中国和新中国的两种根本的情况，就会更加体会到社会主义制度的优越性。
在财政金融工作中如何贯彻执行以农业为基础的方针
正确地认识财政金融与农业的关系，对于在财政金融工作中正确地贯彻执行以农业为基础的方针，具有重要的意义。
在财政金融工作中，安排积累同消费比例关系的时候，不仅要从政治上考虑如何调动人民群众的生产积极性，而且要从经济上考虑农业劳动生产率提高的速度，消费品生产增长的状况，要考虑农业提供农副产品的增长速度，从而衡量增加消费基金的可能性。过去有一种说法：要在工业劳动生产率提高的基础上增加职工的工资。现在看来，提高职工的工资，固然要考虑工业劳动生产率提高的程度，但是，更重要的还要考虑农业劳动生产率提高的程度和农副产品商品率提高的程度。只有工业劳动生产率的提高，而没有农业劳动生产率和农副产品商品率的提高，就不可能过多地增加职工的工资总额。如果消费品的生产增长，不能满足增加消费基金的需要，那末就要从资金分配上采取加速发展农业和工业消费品生产的措施。这样，就能够把资金的分配同工农业生产结合起来，全面安排，统一平衡。
在财政金融工作中，安排年度财政收支计划的时候，不仅要坚持收支平衡、留有余地的原则，而且还要估计到农业生产受自然条件影响较大的情况，瞻前顾后、以丰补歉。在农业丰收的年度，当日子比较宽裕的时候，应当把宽裕的日子过得紧一点，在安排国家预算收支时，就要多留些余地，增加国家的后备力量。这样，在农业歉收的年度，当日子比较紧的时候，在安排国家预算收支时，就有可能采取以丰补歉的方法，保持国民经济稳步地发展。这对于社会生产和人民生活都有好处。在安排信贷计划的时候，也要考虑到农业生产的这种情况，在农业丰收的年度，要多增加商业部门和采购部门的信贷资金的供应，对于农业贷款要适当控制，以便保持必要的后备力量。这样，在农业歉收的年度，在信贷计划的安排上，就有可能采取适当减少商业部门和采购部门的资金供应，压缩一点商业部门和采购部门的物资库存，增加回笼货币的力量，以适应市场的需要。
在财政金融工作中，调节货币流通的时候，不仅要坚持财政、信贷计划统一平衡的原则，而且要考虑到农业丰歉的情况，根据国家掌握的物资情况，正确地安排货币的投放和回笼。在调节货币流通的工作中，首先，对信贷投放要实行区别对待、分别管理的原则。对商品投放，应当根据国家规定的收购计划供应资金；对非商品投放，必须从严控制、集中管理，各地区、各部门不能超过国家的计划，增加社会集团购买力、职工工资和农业贷款。其次，必须安排好社会购买力同商品可供量之间的平衡。社会购买力同商品可供量之间的平衡，是货币投放同货币回笼之间的平衡的集中反映。正确调节货币流通，不仅要考虑工业能够为市场提供多少商品，更重要的要考虑农业能够为市场提供多少农副产品，以及为工业提供多少原料。在财政金融工作中，认识到这一点，就有可能把货币的稳定扎根在农业这个牢靠的基础上。
在财政金融工作中，安排资金分配的时候，不仅要考虑发展工业的需要，而且要考虑发展农业的需要，根据国家的物资情况和农业生产的状况，积极支援农业的发展。这就要求在国民经济计划的安排中，首先要考虑工业和农业之间的平衡，然后在这个基础上安排工业内部的平衡。从长期来说，在国民经济计划中安排资金的分配和物资的供应，都要贯彻执行以农业为基础的方针，并且要把资金的分配和物资的供应密切结合起来，只有这样，才能使领得国家资金的单位，及时买到需要的物资。财政金融计划是国民经济计划中的一个重要组成部分。从我国这样一个巨大的农业国家来说，从长期来说，在财政信贷资金的安排上，首先要考虑给农业多少资金，才能够保证工业和农业有计划按比例地发展。我国社会主义建设经验证明，工业发展的规模必须同农业的发展相适应，为了发展社会主义建设，工业必须支援农业，农业必须支援工业。从目前情况来说，首要的问题是工业应当积极支援农业，保持工业同农业的比例协调。这样，就能比较快地发展工业，又能比较快地发展农业，并且有利于工农联盟的巩固。当然，在某一个年度里，究竟用多少资金去支援农业，还要根据具体条件，实事求是地加以安排，综合平衡。但是从长期来说，从资金安排上给农业以财政信贷上的支援，则是一个坚定不移的方针。财政金融部门做好给农业的资金分配工作，做好工业内部的资金合理分配工作，就将有利于农业的迅速发展。
在谈到农业是国民经济发展的基础的时候，决不能忽视工业的主导作用，党和国家的发展国民经济的方针是以农业为基础、工业为主导的。现代工业是国民经济技术改造的物质条件，特别是农业技术改造的物质条件。没有现代工业和农业的技术改造，就不可能迅速地提高农业劳动生产率，就不可能从根本上改变农业的落后面貌。从财政金融来说，也是这样，国家的财政金融，不仅要依靠农业的发展，也要依靠建立在巩固的农业基础之上的国民经济的全面发展。这是经济繁荣、财源茂盛、金融稳定的根本道路。
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专栏：
半导体物理原理的介绍
黄昆
一
半导体的研究和利用已经发展成为一项涉及许多学科和技术部门的综合性科学技术。本文主要从物理学方面作一些介绍。
二十世纪物理学的发展，特别重要的是深入到物质内部的微观世界。在这方面，大家较熟悉的是由一般物体深入到一个分子、一个原子，以至一个原子核内部。现代物理学深入微观世界的另一个方面，是对于由大量原子构成的固体的研究。在这样一个由大量原子组成的微观世界里，电子和原子可以作各种各样的运动。近二三十年来，研究固体内部电子和原子的运动规律，研究怎样控制它们的运动，使它们能按照我们的意图来运动，都取得了重大的进展。半导体物理学可以说是这方面的一个领头的学科。
半导体物理学对发展各种新技术有着极大的影响。例如，工业生产使用着各种各样的机器，利用它们能够把自然界的能量转化来作功，能够很快地和极其精确地制作各种产品。在现代技术中则利用了具备各式各样功能的元件和仪器，如电子管能够产生电的振荡，能够放大和控制电的讯号，能够在电子计算机里作运算。没有这些机器和仪器，就没有现代工业和现代技术。但是，机器也好，仪器也好，一般都是由许多分散的部件组合而成的。半导体可以作各种各样的复杂的机器和仪器的工作，但是它不是用许多部件拼凑起来的，而是在一小块半导体内部就把全部的机器和仪器的作用都实现了。从这个意义上可以说，半导体物理学开辟了一个在原子世界里面制造机器和仪器的新天地。
二
什么是半导体？它有什么特性？怎样利用它来产生各种各样特殊的作用？下面就来谈谈这些问题。
金属和绝缘体虽然同样都是由大量原子组成的物体，而它们的导电能力却不一样。金属导电能力很好，称为导体，而绝缘体则几乎不导电。还有很多固体材料导电能力介于这两者之间，统称为半导体。最初，人们虽然发现个别半导体的特殊作用，如发现用一些矿石可以检波，但是并不懂它们为什么有这个作用。只是在进行了物理学研究以后，才慢慢懂得为什么这种导电能力既不很好又不很坏的物体，偏偏可以产生很多特殊作用的道理。
要想说明这个道理，就必须首先了解为什么导体、绝缘体、半导体的导电能力有很大差别。
试回想一下原子的构造。在原子的中心有一个很小的原子核，带正电，周围有很多电子在围绕原子核的层层轨道上运动，每一个轨道只容纳一定数目的电子。这些电子所带负电荷正好与原子核所带正电荷相等，因而使整个原子呈电中性。在平常情形，这些电子只占据原子的内层轨道，而外边轨道是空的。但是当原子受到刺激，如原子间发生碰撞或用光照射时，内层电子就因被激发而跑到外层轨道上去。当电子跳回原来轨道时，可以发出光子。也就是说，电子在外层轨道比在内层轨道能量高，只有吸收一定能量，如通过碰撞得到原子运动的能量，或受光照射时吸收光子，才能跳到外层去；而跳回来时，把多余的能量产生光子发射出来。当原子组成固体时，有两种不同的情形。在绝缘体中，内层能量低的轨道都填满了电子，因此，虽然有很多电子，但是没有转移的余地，就如同会场中所有位子都坐满人，结果大家都动不得。这就说明了绝缘体为什么不导电。导体就不同了，原子轨道没有被电子填满，这样，电子就可以相当自由地在原子间转移，因而能够导电。半导体电子的情况和绝缘体基本上相同，但是又具有一定的导电能力。这是因为尽管内层轨道填满了电子，但是外层轨道还是空的，只要给电子一定的能量就可以使它跳到外层轨道去，从而变成自由的，亦即可以参加导电的。事实上，我们知道物体中的原子不是静止的，而是不断地运动着的。例如，气体分子以相当高的速度往来运动，温度越高，运动越快，我们称它为热运动。平常加热一个物体使它的温度升高，从微观来看即增加其热运动。固体中的原子虽然都有一定位置，很整齐地排列着，但是也同样在激烈的运动着，只不过不是跑来跑去，而是在一点附近激烈振动。因为固体内原子排列很紧密，所以相邻原子在振动中不断发生频繁的碰撞，使得有些电子跳到外层轨道上去。这样，半导体内总有一小部分电子处在外层空轨道上，可以自由运动。这种被碰撞激发的电子的多少，决定于激发一个电子到空轨道需要能量的大小；或者说电子跳到外层轨道的难易程度，是随材料不同而不同的。和绝缘体相比，半导体内层电子束缚不是那么紧，激发它们需要的能量小，因此在外层运动的自由电子就多得多，从而有一定的导电能力。但是和金属中自由运动的电子相比，半导体中自由的电子还是很少的，因此半导体的导电能力一般比金属小得多。总之，在平常情况下，半导体的导电是由于原子热运动而发生碰撞，使电子激发至空轨道造成的。在平常温度下，这些电子数目的多少由半导体的结构决定，与原子总数相比总是很少的。例如，在最重要的两种半导体材料中，锗［zhě］约为十亿分之一，硅［guī］则还要少得多。
根据对于半导体的这个基本了解，就可以说明几种半导体最重要的特殊作用和它们的应用。
一、热敏性质。半导体中导电的电子本来就是靠原子热运动而产生的，温度越高，热运动越激烈，由碰撞而产生的自由电子数目就越多，导电能力就越好。金属的情形就不是这样。前边已经说明，金属中原来就有很多自由电子，因此，金属的电阻随温度变化也就不显著。我们称半导体的这个性质为热敏性。
半导体的这个性质是很有用的，因为现代物理学中电学测量是很精密的，利用半导体的电阻随温度显著变化这一性质可以作成极为灵敏的半导体温度计。半导体温度计有很多优点，如灵敏度高，体积小，而且电引线可以很长，可以在很远距离以外进行测量。
二、光敏性质。半导体的电阻也可以受光照射的影响。即使照射光不很强，电阻与无光照射时相比也可以有上万倍的变化。也就是说，半导体的电阻对光照射的变化是很灵敏的。
这个基本特性的道理是很容易理解的，因为光照射是激发原子的最基本办法之一，原子吸收光子而使电子跳到外层轨道，变成自由电子而参与导电过程。
半导体的这个基本性质有很多用途。利用这个特性作出的半导体的仪器叫光敏电阻。我们可以用它测量光的强弱。光敏电阻不但很灵敏，而且可以对不同波长的光起作用，有的对很短的波如X光灵敏，有的对长波红外光灵敏。换句话说，光敏电阻可以测量的光的波长范围是很广的。
光敏电阻像热敏电阻一样，也是自动控制中的重要元件。特别值得重视的是红外光敏电阻，它是远距离探测中的重要元件，在国防上有着重要的价值。
三、温差发电。目前大量的发电设备是靠烧煤，将热能转化为机械能，再将机械能转化为电能；或者利用水力发电。这些办法都需要很庞大的机器设备。半导体是个天然的发电机。加热一块半导体的一端，使它一头热，一头冷，由于热端自由电子多运动快，冷端自由电子少运动慢，所以电子就会由热端流向冷端。在这两端之间接上导线，就会有电流流过，同时半导体在热端吸收热能。一块半导体就这样直接地把热能转化为电能。目前已有小型的半导体温差发电器，可供收音机使用。不断改进半导体材料的性质，降低成本，半导体发电机将有更广泛的用途。
总结上述的几个特殊现象，可以看出，它们都有一个共同的特点，即外界影响可以使半导体的电学性质有很大变化。这是使半导体有广泛应用的基本特点。其原因是，和金属相比，半导体中原来的自由电子数量不多，但是和绝缘体相比，不能导电的电子束缚得较弱，比较容易转变为自由的电子。因此，外界影响很容易使它的导电电子数量有成千上万倍的变化。事实上，不仅外界影响可以使半导体发生剧烈的变化，而且半导体内部很微小的改变也可以使它的性质有根本的变化。所谓内部改变，最通常的是加进一些其他化学元素，即平常所说的加进一些杂质。这个事实十分重要，因为它使我们能够改造半导体，让半导体具有我们所需要的性质。这是我们在半导体的原子世界里，实现具备奇特作用的机器的重要手段。
三
为什么杂质能够影响半导体的性质呢？就一些简单情况讲，这是因为我们放进的另一种元素的外层电子数目与原来半导体不同。如果原来轨道正好被电子填满，加进的杂质原子有多余的电子，这些多余的电子可以参加导电。利用掺进杂质的办法，我们可以在很大范围内改变半导体的性质。例如，在有的用途中锗只含极少量的杂质，比如一亿分之一，而在另一些用途中它可能掺入达百分之一的杂质，那么同是锗，而其导电能力就有上百万倍的差别。就像为制造各种各样的机器提供各种各样的钢材一样，利用掺杂质可以使我们制造出具有各种不同性质的半导体材料。
杂质不但可以使半导体中的自由电子数量在很大范围内变化，而且十分重要的是，还可以使半导体的导电有完全不同的性质。如果加进锗中的杂质原子最外层电子不是比锗多，而是比锗少，就像铝，它最外层只有三个电子，那么就会使轨道不能填满，每加进一个铝原子，就多出一个空轨道来。本来电子挤满，无活动余地，不能导电，但是有了空轨道，电子就可以转移，也就是说可以导电了。例如，会场中有了一些空的座位，那么大家就可以活动，靠近空座位的人就可以移到空座位上去，结果他原来的座位就空了出来。由于空轨道而发生的导电，也可以看作是空轨道移动的结果。空轨道是少一个电子的地方，所以是带正电的地方。因此，这种导电就和一个正电荷运动而导电一样，正好与电子导电相反。我们称这些由空轨道代表的正电荷为空穴。电子导电的半导体称为N型的，意思是说它是负电荷导电；空穴导电的半导体称为P型的，即是说它是正电荷导电。
这样，人们就可以用掺杂质的办法，使一块半导体内部有的地方是电子导电，有的地方是空穴导电，从而使半导体内部的电子作复杂的运动。这正是当前利用半导体的一项最重要的方法。
四
利用杂质在一块半导体内造成一个区域是P型，一个区域是N型，它们交界的地方称为P—N结，可以产生一系列的重要现象。
一、整流作用和二极管。大家都很熟悉广泛应用的真空二极管。它的特点是只能由灯丝发射电子，因此，电流只能是电子由灯丝到阳极，而反过来就不能有电流。这种只允许电流沿一个方向通过的作用就叫作整流作用。在一片半导体里，假若上层为P型，下层为N型，形成一个简单的P—N结结构，那么它直接就可以有整流作用，所允许的电流只能是空穴由上而下，电子由下而上。这种半导体二极管比起真空电子管来有很多优点，如构造简单，体积小得更无法比拟。一个半导体二极管只需要一毫米见方、十分之几毫米厚薄的一片半导体材料就够了。因为它极小，所以动作特别快。发展雷达无线电用到微波时，电子管就不能应用，半导体二极管解决了微波中的检波问题。
二、光电池。光电池也是一个简单的P—N结。由于P区和N区的电性完全不同，所以就在它们的交界处形成了一个有极强电场的区域。它的大小与掺杂质情况有关，常可达到每厘米几万到几十万伏特。当有光照射在P—N结附近时，电子就会由填满的轨道激发到空轨道，从而产生一个电子和一个空穴。在电场的作用下，由于电子和空穴带电相反，受力也相反，电子跑到N区，空穴跑入P区。在光不断照射时，就有大量的电子和空穴产生。它们分别被拉到N区和P区的结果，使P区带了正电，而使N区带负电。因此，它与化学电池的作用完全相似，使一极为正电，一极为负电，接到电路中去就可以产生电流，这样就成了一个直接把光能转变为电能的机器。
半导体光电池如果利用日光能，可得到用之不竭的没有代价的电源。而且它的体积很小，所以可以解决宇宙航行和人造卫星中的电源问题。苏联的人造卫星中，就曾使用了硅日光电池。目前半导体光电池直接利用日光能的效率已达10％以上，这样在充分的日光照射下，每平方米就可以产生一百瓦的电力（目前由于制造成本高，主要只用于一些特殊目的）。
三、半导体三极管，即晶体管。到现在为止，半导体中用得最广、意义最大的是三极管。它的内部就是一小片半导体，由于掺进杂质，包含P—N—P三层。它与真空三极管有着同样的作用。半导体三极管的特点是，整个过程均在半导体内部实现。因此，它具备很多优点，如体积很小，消耗电能很少，可以用于很高的频率范围。由于它的体积小，再加上耗电少，工作电压低，不需要大的电源，所以用半导体三极管装置的成套仪器的重量要比电子管轻得多，小得多。
这些优点是有很重大意义的。在无线电电子学高度发展和广泛应用的时代，无线电技术越来越能够进行更为复杂和精密的操作，这就需要复杂的无线电电子学的装备，需要用成千上万的电子管。因此，它们的体积大小、分量轻重，就成为一个有重大技术意义的问题。
五
对半导体的深入研究，还在不断发现各种新现象，这些都可能成为发展新的应用，制造新仪器的出发点。
例如，前两年发现，如果在一个P—N结交界处的P型区和N型区，掺进的杂质都很多，那么在交界处的电场就会很强，可以达到每厘米几十万伏。这么强的电场作用，就可以使在填满轨道中的电子被拉出来成为自由的。发现了这个现象，并且经过了理论分析，掌握了它的道理以后，就作出了一种完全新型的二极管。它有着很特殊的性能，现在已经成为发展电子计算机的重要元件。在最近几年，发现在半导体里面整齐排列的原子中间，经常发生在一条线上原子排列不规则，叫作位错。它对半导体的性能可以有很特殊的作用。例如，在一块N型半导体中，在位错附近会形成一条天然的P型区域。前面说过，在半导体内部加进杂质，形成N型和P型区域，可以产生各种特殊电子运动。设想如能同样利用这种天然P型区，那么在这原子世界中实现各种特殊仪器的工作就又会出现一条崭新的途径。最近还发现，把半导体放在极强的磁场中间，那么电子或空穴的运动就会发生根本的变化。它们作着很复杂的转圈的运动，迅速的转动可以达到最高无线电波的频率，以至达到红外光的频率。这样，就使半导体的性质发生很奇特的变化，发生很多特殊的作用。研究这些新的现象使我们对电子在半导体中的运动规律有了更为深刻的了解，而且这些新的现象完全有可能提出新的重要的应用来。
很值得注意的是，半导体研究的发展愈来愈密切地依赖于各种现代物理实验技术的应用。在现代低温技术提供的极低温下进行研究，使得许多重要问题得到解决。由于微波技术的利用，发展了深入研究电子、空穴运动和杂质状态的新方法。半导体的红外光谱研究近年来有了很大发展，成为系统研究半导体电子结构最重要的方法，使人们不得不联想到在阐明原子结构中原子光谱学的重大发展。
本文主要从物理学方面作了一些介绍，但是半导体物理在很大程度上是作为半导体科学技术的一个组成部分而发展的。例如，十年来半导体物理学所研究的诸如电子、空穴运动、杂质状态和作用，有关P—N结的各种问题等主要的课题，都是晶体管技术发展所直接和间接提出来的。同时正是由于晶体管技术的发展，成功地制造了超高纯度的半导体单晶体，才使得许多重要的研究成为可能并取得丰富的成果。