Тверді тіла - це метали, напівпровідники і діелектрики. Вони відрізняються один від одного по своїх електронних властивостях. Електропровідність твердих тіл визначається властивостями електронів.
Зміст статті
- визначення
- порівняння
- висновки
визначення
напівпровідники відносяться до металів, до твердих тіл. До їх числа належать германій, кремній, миш'як і ін., А також різні сплави і хімічні сполуки.
метали - це тверді тіла, які мають певну структуру.
до змісту ↑порівняння
Напівпровідники відрізняються від металів механізмом електричного струму.
Розглянемо, як виникає електричний струм в напівпровідниках. У атомів германію на зовнішній оболонці знаходяться чотири слабо пов'язаних валентних електрона. У кристалічній решітці біля кожного атома знаходяться ще чотири. Атоми в кристалі напівпровідника пов'язані парами валентних електронів. Кожен валентний електрон належить двом атомам. Якщо відбувається підвищення температури, якась частина валентних електронів отримає енергію, яка достатня для розриву ковалентних зв'язків. У кристалі з'являться вільні електрони, звані електронами провідності. Одночасно на місці минулих електронів утворюються вакансії, дірки. Вакантне місце можуть зайняти валентні електрони сусідній пари, тоді дірка буде на новому місці в кристалі. При певній температурі в напівпровіднику існує певна кількість електронно-діркових пар. Вільний електрон, зустрічаючись з діркою, відновлює електронний зв'язок. Дірки схожі на позитивно заряджені частинки. Якщо електричного поля немає, дірки і електрони провідності рухаються хаотично. Якщо напівпровідник помістимо в електричне поле, то дірки і вільні електрони почнуть рухатися впорядковано. Тому струм в напівпровіднику складається з електронного і діркового струмів. Кількість носіїв вільного заряду змінюється, не залишається постійним і залежить від температури. При її збільшенні опір напівпровідників зростає.
Реклама
Метали мають кристалічну структуру. Вони складаються з молекул і атомів, які займають певний, впорядковане положення. Метал представляється у вигляді кристалічної решітки, у вузлах якої знаходяться атоми, або іони, або молекули, які коливаються біля свого місця розташування. Між ними в просторі знаходяться вільні електрони, які хаотично рухаються в різних напрямках. Але при появі електричного поля вони починають рухатися впорядковано в сторону позитивного полюса, в металах з'являється електричний струм. Кількість електронів постійне. При зниженні температури швидкість руху електронів сповільнюється, опір металів падає.
до змісту ↑висновки
- Напівпровідники відрізняються від металів механізмом електричного струму.
- Електричний струм в металах - це спрямований рух електронів.
- У чистих напівпровідників електронно-дірковий механізм провідності.
- Питомий опір напівпровідників і металів залежить від температури по-різному.
