Предложите свои примеры конкретных веществ и материалов в зависимости их физический свойств.

Содержание углекислого газа в атмосфере 0,04–0,03% (по объему). В 60 раз больше углекислого газа содержится в растворенном виде в морях и океанах. 
Углекислый газ играет одну из главных ролей в живой природе, участвуя во многих процессах метаболизма живой клетки. Углекислый газ атмосферы — основной источник углерода для растений. CO2 растительный покров земного шара в процессе фотосинтеза превращает минеральные вещества в органические. Растения поглощают эти молекулы, затем в процессе фотосинтеза атом углерода превращается в разнообразные органические соединения и таким образом включается в структуру растений. Далее возможно несколько вариантов: Углерод может оставаться в растениях, пока растения не погибнут. Тогда их молекулы пойдут в пищу редуцентам (организмам, которые питаются мертвым органическим веществом и при этом разрушают его до простых неорганических соединений), таким как грибы и термиты. В конце концов углерод вернется в атмосферу в качестве CO2; Растения могут быть съедены травоядными животными. В этом случае углерод либо вернется в атмосферу (в процессе дыхания животных и при их разложении после смерти), либо травоядные животные будут съедены плотоядными (и тогда углерод опять же вернется в атмосферу теми же путями); растения могут погибнуть и оказаться под землей. Тогда в конечном итоге они превратятся в ископаемое топливо – например, в уголь. 
Источником первичной углекислоты биосферы является вулканическая деятельность, связанная с вековой дегазацией мантии и нижних горизонтов земной коры. Также углекислый газ получается в результате множества окислительных реакций у животных, и выделяется в атмосферу с дыханием.

Простой полупроводник - полупроводник, образованный атомами одного химического элемента. Германий, кремний, селен, теллур - примеры простых полупроводников.
Особо чистый селен получают двумя Первый - термическим разложением селеноводорода. Второй - путем сочетания химических и физических методов очистки. В вакууме, в дистилляционной реторте - от примесей меди, сурьмы, таллия. Ступенчато меняя температуру, ведут отгонку. Для очистки от мышьяка и теллура предварительно переводят в оксид, который вакуумно сублимируют, после чего из оксида в два этапа получают чистый селен.
Селен имеет две аллотропные модификации: серый, металлический - наиболее устойчивая, гексагональная решетка.
Относительно германия. Был обнаружен при исследовании минерала (на память не помню, как он назывался) немецким химиком Винклером.

К вопросу о примесях в кремнии. Фосфор - донорная (отдает электрон кристаллу), равно как золото и медь. Бор - акцепторная (придает кристаллу дырочную проводимость), равно как алюминий и галлий.

Про недостатки фоторезисторов знаю только о достаточно высоких сопротивлениях, с которыми неудобно работать, причем как световое, так и темновое, и низкая чувствительность, медленная (по сравнению с другими фотоэлементами) реакция на свет. 
В остальном - к физикам (раздел "оптика").