Różnica między półprzewodnikami i przewodnikami

Wiele pierwiastków chemicznych to półprzewodniki i przewodniki. Jakie są cechy obu? Jaka jest różnica między półprzewodnikami i przewodnikami?

Treść artykułu

• Co to są półprzewodniki?
• Jakie są przewodniki?
• Porównanie
• Tabela

Co to są półprzewodniki?

Under półprzewodniki rozumie się pierwiastki chemiczne o ograniczonej zdolności do przesyłania prądu elektrycznego. Wynika to z małej liczby wolnych elektronów, które tworzą się w ich strukturze po podłączeniu elektrod.

Typowymi półprzewodnikami są pierwiastki chemiczne, takie jak krzem, który należy w szczególności do czwartej grupy substancji zgodnie z układem okresowym D. I. Mendelejewa. Na zewnętrznej powłoce krzemu znajdują się 4 elektrony sklasyfikowane jako wartościowość. Inne czyste półprzewodniki obejmują na przykład german..

Jedną z głównych cech półprzewodników jest rezystywność. Może wynosić od 10 do 4 do 10 do minus 5 stopni Ohm na metr. Aby zmniejszyć rezystywność danych pierwiastków, domieszki można włączyć do ich składu. Takich jak na przykład bor i arsen.

Jeśli domieszkowanie półprzewodników odbywa się za pomocą elementów 3. grupy zgodnie z układem okresowym (w szczególności przy użyciu boru), wówczas półprzewodnik zostanie sklasyfikowany jako należący do typu p. Elementy trzeciej grupy mają w powłoce 3 elektrony. Oznacza to, że w strukturze krystalicznej domieszkowanego półprzewodnika, z powodu brakującego elektronu, powstają „dziury”, które po podłączeniu prądu zaczynają przesuwać się w przeciwnym kierunku w stosunku do styku dodatniego (do którego z kolei dążą elektrony).

Jeśli domieszkowanie półprzewodników odbywa się za pomocą elementów z 5. grupy (na przykład przy użyciu arsenu), wówczas przewodnik będzie typu n. Elementy 5. grupy mają 5 elektronów na zewnętrznej powłoce. Dlatego po domieszkowaniu półprzewodnika niektóre z nich są uwalniane, w wyniku czego element nabywa przewodnictwo.

Można zauważyć, że obszar brzegowy położony między półprzewodnikami typu p i typu n ma właściwość przewodzenia prądu tylko wtedy, gdy elektrody są połączone w określonej pozycji. Dzięki tej funkcji działają różne elementy elektroniczne, w których stosowane są substancje półprzewodnikowe, takie jak diody, tranzystory.

Inną niezwykłą właściwością rozważanych pierwiastków jest wzrost przewodności wraz ze wzrostem temperatury..

Jakie są przewodniki?

Under przewodniki rozumie się pierwiastki chemiczne, w których istnieją elektrony, które mogą oddzielić się od jednego rdzenia i przejść do drugiego po podłączeniu prądu. Z reguły są to metale. Dobrymi przewodnikami są miedź, aluminium.

Im czystszy metal, tym większa jego przewodność. Zanieczyszczenia zmniejszają tę właściwość. Po podgrzaniu metali ich przewodność maleje - podczas gdy dla półprzewodników, jak zauważyliśmy powyżej, wzrasta.

Porównanie

Główną różnicą między półprzewodnikami i przewodnikami jest niewielka liczba wolnych elektronów powstających, gdy prąd jest połączony w strukturze pierwszego (które z kolei pojawiają się w dużych ilościach wraz z otworami podczas tworzenia stopu lub podczas ogrzewania) i wysoki poziom oporności elektrycznej odpowiednich elementów. Ale przewodniki mają wiele wolnych elektronów i charakteryzują się niską rezystancją. Podczas podgrzewania pierwszych elementów ich rezystancja maleje, a wraz z nimi wpływ termiczny na przewodniki.

Po ustaleniu różnicy między półprzewodnikami i przewodnikami ustalamy wnioski w tabeli.

Tabela