Werbung

Vergleich der Eigenschaften von Leitern, Dielektrika und Halbleitern

Bis vor relativ kurzer Zeit alle Stoffe, die durch Ihre elektrischen Eigenschaften teilten auf die Leiter und Dielektrika. Eine solche Einheit verwendbar, da diese Stoffe stark voneinander unterscheiden von der elektrischen Leitfähigkeit (Reis. 21.1).

Für den Leiter der Wert des spezifischen Widerstand im Bereich von 10-5 bis 10-8 OHM*m, und für Dielektrika es ändert sich innerhalb von 1010 bis 1016 OHM*m. Diese zahlen zeigen, wie groß ist der Abstand der Werte des spezifischen Widerstands Leiter und Nichtleiter.

Die weitere Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Stoffen führte zur Entdeckung solcher Materialien, die elektrische Leitfähigkeit hat sich in der Mitte zwischen Leitern und Isolatoren (Reis. 21.1). Diese Stoffe genannt Halbleitern. Zu ihm in Erster Linie sind die Elemente der Gruppe IV des Periodensystems Germanium und Silizium, und Siliziumkarbid, Selen, die Verbindung der Elemente der Gruppe III mit Elementen der Gruppe V und viele andere Stoffe. Der spezifische Widerstand von Halbleitern liegt im Bereich von 104 bis 10-5 OHM*m.

Beachten Sie, dass der Widerstand der verschiedenen Substanzen, einschließlich Halbleiter, abhängig von Ihrer Reinheit. Präsenz in metallischen Leitern Verunreinigungen wenig Einfluss auf die Konzentration der beweglichen Ladungsträger, aber stark ändert Ihre Mobilität. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass die Verunreinigungen zu schaffen, die defekte im Kristallgitter, die erhöhen den Widerstand von Metallen elektrischer Strom. Verunreinigungen in Metallen, in der Regel, erhöhen den Widerstand der letzten.

Bei Dielektrika Atome Verunreinigungen in der Regel haben die Elektronen, die schwach verbunden mit Atomen. Diese Elektronen leicht zu brechen Weg von der Atome und gehen in den freien Zustand. So, die elektrische Leitfähigkeit von Dielektrika vor allem bestimmt durch die Anzahl der in Ihnen enthaltenen Verunreinigungen. Daher, Verunreinigungen in der dielektrischen, in der Regel, es reduziert den Widerstand.

Bei Halbleitern, wie bei Dielektrika, Verunreinigungen erheblich verringern Sie den Widerstand. Eine spezielle Auswahl von Verunreinigungen ändern Widerstand von Halbleitern in die richtige Richtung. Deshalb die Verunreinigung Halbleiter haben eine Breite Anwendung in der modernen Technik.

Interessant zu vergleichen, die Abhängigkeit des Widerstands von verschiedenen Substanzen von Temperatur, Windgeschwindigkeit. Erinnern wir uns an die, dass bei den Metallen Widerstand bei Erwärmung steigt, und beim abkühlen sinkt und null wird, wenn der Supraleitung. Widerstand Dielektrika bei Erwärmung reduziert, aber bleibt groß. In der dielektrischen für die Trennung der Elektronen von den Atomen eine große Energie, deshalb festen Dielektrika größten Teil der Zeit Schmelzen vor, als Sie gewinnen eine ausreichend große Leitfähigkeit.

Bei Halbleitern Energie, die für die Trennung der Elektronen von den Atomen, deutlich weniger, als Dielektrika. Also beim erhitzen von Halbleitern Anzahl der beweglichen Ladungsträger in dem Sie schnell steigt, und Ihr Widerstand ist stark reduziert. Durch die Absenkung der Temperatur-Widerstand von Halbleitern steigt, und bei niedrigen Temperaturen Ihren Widerstand so groß ist, wie bei Dielektrika. Das Phänomen der Supraleitung bei Halbleitern fehlen.

Die Erfahrung hat gezeigt, was auf den Widerstand von Halbleitern stark beeinflusst nicht nur die Temperatur. Beleuchtung Halbleiter deutlich reduziert sein Widerstand, so wie die Strahlung bringt die Energie, ausreichend für die Bildung der beweglichen Ladungsträger im Halbleiter.

Also, die Leitfähigkeit von Halbleitern stark abhängig von der Temperatur Yot Lichtverhältnissen. Diese Eigenschaften von Halbleitern haben eine wichtige praktische Bedeutung.

Werbung