计算机采用半导体材料的核心原因在于其独特的物理特性和工程优势，具体分析如下：

一、半导体材料的独特性质

可控导电性

半导体材料（如硅）的导电性介于导体（如铜）和绝缘体之间，可以通过外部电压精确控制其导电状态。当施加足够电压时，半导体中的电子能量增加，实现导通；反之则断开。这种特性使其能够稳定表示二进制数0和1，是计算机基础逻辑运算的基石。

电压控制能力

半导体器件（如二极管、晶体管）通过电压变化实现导通与关断的切换，符合计算机对逻辑门控制的精确需求。例如，NMOS和PMOS晶体管利用栅极电压控制源极-漏极电流，从而实现与、或、非等基本逻辑运算。

二、半导体在计算机中的核心作用

构建基础元件

半导体是集成电路（IC）的基本构建块，可集成数十亿个二极管、晶体管等元件，实现高密度电路集成。这种集成度远超传统金属导体，显著减小设备体积并降低功耗。

实现逻辑运算与数据处理

通过组合半导体器件，计算机能够执行复杂的布尔逻辑运算，进而实现算术和逻辑处理。例如，多个MOS管可构成乘法器、加法器等数字电路，支持数学运算和数据处理功能。

扩展性与兼容性

半导体工艺支持大规模定制化生产，便于适配不同性能需求的计算机系统。同时，其兼容性使得不同设备（如手机、电脑）可共享同一套芯片设计。

三、其他关键优势

能效与寿命：

半导体器件（如CMOS）在低功耗状态下运行，延长设备续航时间。先进的半导体材料（如氮化镓）进一步降低能耗。

工艺灵活性：半导体制造技术可精确控制材料掺杂浓度和器件结构，满足不同性能指标需求。

综上，半导体凭借其可控导电性、高集成度及工艺灵活性，成为计算机不可或缺的核心材料，推动着信息技术领域的持续创新与发展。