Reklama

مقارنة بين خصائص الموصلات, العوازل و أشباه الموصلات

حتى وقت قريب نسبيا لجميع المواد حسب الخواص الكهربائية تم تقسيمها إلى الموصلات و العوازل. هذه الوحدة من المستحسن, لأن هذه المواد تختلف اختلافا كبيرا عن بعضها البعض في الموصلية (الأرز. 21.1).

للموصلات قيمة المقاومة في مجموعة من 10-5 إلى 10-8 أوم*م, و العوازل أنه يختلف من 1010 إلى 1016 أوم*م. وتبين هذه الأرقام, كيف كبيرة هي الفاصل قيم المقاومية الموصلات و العوازل.

كذلك دراسة الموصلية من المواد أدت إلى اكتشاف هذه المواد, التي الموصلية كانت وسيطة بين الموصلات و العوازل (الأرز. 21.1). هذه المواد تسمى أشباه الموصلات. لهم في المقام الأول يتضمن عناصر المجموعة الرابعة من الجدول الدوري الجرمانيوم والسيليكون, و أيضا كربيد السيليكون, السيلينيوم, مركبات من عناصر الفريق الثالث إلى الخامس مجموعة من العناصر والعديد من المواد الأخرى. إن المقاومة أشباه الموصلات في مجموعة من 104 إلى 10-5 أوم*م.

ملاحظة, مقاومة المواد المختلفة, بما في ذلك أشباه الموصلات, يتوقف على الطهارة. وجود المعادن في الموصلات من الشوائب له تأثير يذكر على تركيز المحمول حاملات الشحنة, ولكن يؤثر بصورة خطيرة على قدرتها على الحركة. هذا يرجع إلى, ماذا الشوائب إيجاد عيوب في الكريستالي, التي تزيد من مقاومة المعادن الكهربائية الحالية. الشوائب في المعادن, وكقاعدة, زيادة مقاومة الأخير.

في العوازل, ذرات الشوائب عادة ما تكون الإلكترونات, التي هي بشكل فضفاض إلى ذرات. هذه الإلكترونات بسهولة فصل من الذرات والانتقال إلى دولة حرة. وهكذا, الموصلية من العوازل تحددها محتوى الشوائب. ولذلك, الشوائب في العزل, وكقاعدة, تقليل مقاومة.

في أشباه الموصلات, كما هو الحال مع العوازل, الشوائب تقلل من مقاومتها. الاختيار خاصة من الشوائب يمكن تغيير مقاومة الموصلات في الاتجاه الصحيح. لذا النجاسة أشباه الموصلات تطبيقه على نطاق واسع في التكنولوجيا الحديثة.

ومن المثير للاهتمام أن نقارن الاعتماد مقاومة المواد المختلفة على درجة الحرارة. تذكر, هذا المعدن مقاومة الزيادات عند تسخينها, عندما يبرد يقلل ويصبح صفر عندما الموصلية الفائقة. مقاومة العوازل يقلل من عند تسخينها, ولكن لا تزال كبيرة. في طبقة عازلة على إزالة إلكترون من الذرة يحتاج إلى الكثير من الطاقة, ولذلك العوازل الصلبة معظم الوقت تذوب قبل, من أن تصبح كبيرة بما يكفي الموصلية.

في أشباه الموصلات الطاقة, المطلوب إزالة إلكترون من الذرة, أقل بكثير, من العوازل. حتى في التدفئة أشباه الموصلات عدد الهواتف حاملات الشحنة في تزايد سريع, و مقاومتهم هو تقلص إلى حد كبير. عندما تنخفض درجة الحرارة, مقاومة الموصلات يزيد, و في درجات حرارة منخفضة مقاومتهم كبيرة, كما هو الحال مع العوازل. ظاهرة الموصلية الفائقة في أشباه مفقود.

وقد أظهرت التجربة, مقاومة الموصلات تتأثر بقوة ليس فقط في درجة الحرارة. الإضاءة أشباه الموصلات يقلل من مقاومته, لأن الإشعاع يجلب الطاقة, كافية لتشكيل الهواتف حاملات الشحنة في أشباه الموصلات.

لذا, الموصلية أشباه الموصلات يعتمد على درجة الحرارة Yot الخفيفة. هذه خصائص أشباه الموصلات هي من الأهمية العملية.

Reklama