材料根据其导电性可分为三大类:导体、半导体和绝缘体。betway什么公司导体是容易让电流通过的材料。半导体材料在导体和绝缘体之间具有导电性。而绝缘体根本不传导电流。
导体、半导体和绝缘体可以根据许多因素来区分,如导电性、电阻率、带结构、禁隙、带重叠、电流流、0K时的行为和例子。让我们看看实际情况导体、半导体和绝缘体之差.
表中导体、半导体和绝缘体的差异
导体 | 半导体 | 绝缘子 |
导体是容易让电流通过的材料。 | 半导体是在导体和绝缘体之间具有导电性的材料。 | 绝缘体是电的不良导体,或者它们不使电流通过它们。 |
导体的电导率很高-7Ʊ /m),因此它们可以很容易地导电。 | 半导体的电导率介于导体和绝缘体之间,因此在不同的条件下可以同时充当导体和绝缘体。 | 绝缘体的导电性很低。 |
由于导体的电阻温度系数为正值,所以导体的电阻随温度的升高而增大。 | 由于电阻的温度系数为负,因此半导体的电阻随温度的升高而减小。 | 绝缘体具有很高的电阻,它的电阻随着温度的升高而进一步降低。 |
导体的导电是由于金属键合中存在自由电子。 | 半导体中的传导是由于空穴和电子的运动。 | 由于绝缘体中没有电子或空穴,因此绝缘体不传导电流。 |
对于导体来说,电阻的温度系数是正的。 | 对于半导体来说,电阻温度系数的值是负的。 | 对于绝缘体来说,电阻的温度系数是负的。 |
导电带与价带重叠或导电带与价带之间不存在能隙。因此它们在传导状态下不需要额外的能量。 | 导带和价带之间相隔1.1 eV的能隙。 | 绝缘体的导带和价带之间的能量差距在6eV到10eV之间。 |
常见的导体有铜、铝、金、银等。 | 硅、锗、砷都是半导体的例子。 | 绝缘体的例子包括纸、橡胶、塑料等。 |
导体是什么?
这些材料很容易让电流通过。大多数常见的电导体是由金属制成的。电流在它们中流动是由于存在自由电子或离子,当电位差作用于它们时,它们就开始移动。
像金属这样的导体在室温下具有导电性,而导电性则随着温度的升高而降低。导体的电阻很低,也就是说,它们对电流流动的阻碍很小。导体的电阻取决于导体的长度、面积和性质。
由于导体中的导带和价带重叠,只要在导体上施加少量的电场,电子就很容易由于电场的影响从价带移动到导带。载流子的运动产生通过它们的大电流。
半导体是什么?
半导体是在导体和绝缘体之间具有导电性的材料。负责电流流动的电荷载体是电子和空穴。
根据不同的条件,半导体既可以表现为导体,也可以表现为绝缘体。半导体的带隙比导体大,但比绝缘体小,即1eV。因此,它们的电子需要少量的能量才能进入传导状态。在绝对零度下,半导体中没有载流子的运动,因此它们具有绝缘体的性质。但在室温下,有足够的能量将一些电子从价带转移到导带。
绝缘体是什么?
这些是不允许电流通过的材料。它们不是电荷的良导体。绝缘体的能带间隙如此之高,以致于即使施加的电位差也不能将电子从价带激发到导带。
由于绝缘体的电阻温度系数为负,因此绝缘体提供的电阻随温度的升高而减小。
结论
从上面的讨论,我们得出结论,电流通过材料的原因是电子从价带向传导带的运动。导体的带隙很小,因此是优良导体,具有高导电性,而半导体的带隙很小,因此其导电性介于导体和绝缘体之间。绝缘子的带隙很大,因此绝缘子不导电。
迪帕克·亚达夫
阿里格尔穆斯林大学,阿里格尔