В ЧОМУ ВІДМІННІСТЬ НАПІВПРОВІДНИКІВ ВІД МЕТАЛІВ

Напівпровідники та метали – це дві різні групи матеріалів, які використовуються в різних галузях науки та технологій. Хоча обидва типи матеріалів мають свої унікальні властивості і застосування, вони суттєво відрізняються один від одного. У цій статті ми розглянемо головні відмінності між напівпровідниками та металами та їх вплив на нашу повсякденну технологію.

1. Провідність

1.1 Напівпровідники

Напівпровідники – це матеріали, які мають середню провідність електричного струму. Вони лежать між металами, які мають високу провідність, та ізоляторами, які мають низьку провідність. Найбільш відомі напівпровідники – це кремній та германій, які використовуються у виробництві напівпровідникових приладів, таких як транзистори та діоди. Особливість напівпровідників полягає в їх здатності змінювати провідність за допомогою домішок імпурностей.

1.2 Метали

У порівнянні з напівпровідниками, метали мають високу провідність електричного струму. Їх характерною особливістю є наявність вільних електронів, які можуть легко пересуватися по кристалічній решітці. Це призводить до того, що метали дуже ефективно проводять тепло та електричний струм. Метали використовуються в різних галузях, включаючи будівництво, транспорт і електроніку.

2. Енергетична заборонена зона

2.1 Напівпровідники

Напівпровідники мають заборонену зону шириною, що розташована між валентним та зоновими енергетичними рівнями. Ця зона визначає кількість енергії, необхідну для просування електрона з валентної зони у зону провідності. Напівпровідники можуть бути забороненими або напівзабороненими в залежності від ширини енергетичної забороненої зони. Це дозволяє контролювати їх провідність шляхом зміни концентрації імпурностей.

2.2 Метали

У відміну від напівпровідників, метали мають нульову заборонену зону. Це означає, що вони мають електрони, які можуть легко пересуватися з валентної зони у зону провідності без необхідності в додатковій енергії. Це призводить до високої провідності металів та їх властивості до доброго електричного та теплового провідності.

3. Призначення і застосування

3.1 Напівпровідники

Напівпровідники знаходять широке застосування в електроніці, такі як виготовлення транзисторів, діодів, сонячних панелей та інших електронних пристроїв. Їх здатність контролювати електричний струм дає можливість створення логічних елементів і транзисторних ключів, що використовуються в сучасних комп’ютерах та мобільних пристроях. Крім того, напівпровідникові сенсори використовуються у вимірювальних пристроях, медицинській техніці та безпілотних літальних апаратах.

3.2 Метали

Метали мають широке використання в різних галузях. Вони використовуються в будівництві для конструкцій, металоконструкцій та арматури. Метали також використовуються в автомобільній та авіаційній промисловості для виготовлення кузовів та деталей двигунів. У сфері електроніки метали використовуються як провідники для створення електричних контактів та електродів. Крім того, метали виготовляють різні декоративні вироби за допомогою обробки, наприклад, ювелірні вироби та посуд.

Висновок

В цій статті ми розглянули основні відмінності між напівпровідниками та металами. Напівпровідники мають середню провідність та змінюють свою провідність за допомогою домішок імпурності, в той час як метали мають високу провідність завдяки наявності вільних електронів. Напівпровідники широко застосовуються в електроніці, в той час як метали мають використання в будівництві та інших галузях промисловості.

Питання, які часто задаються по темі статті:

1. Які є основні властивості напівпровідників?
2. Які застосування металів у повсякденному житті?
3. Як контролюється провідність напівпровідників?
4. Чому метали проводять електричний струм краще за напівпровідники?
5. Які інші матеріали використовуються в електроніці, крім напівпровідників та металів?

Залишити коментар

Опубліковано Максим на 27 01 2024. Поданий під Відповідь. Ви можете слідкувати за будь-якими відповідями через RSS 2.0. Ви можете подивитись до кінця і залишити відповідь.