Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onder welke omstandigheden leiden metalloïden warmte en elektriciteit?

Metalloïden, ook bekend als semimetalen, hebben een uniek gedrag als het gaat om warmte- en elektriciteitsgeleidbaarheid:

Het zijn halfgeleiders, wat betekent dat hun geleidbaarheid ligt tussen die van metalen en niet -metalen.

Hier is hoe het werkt:

* Bij lage temperaturen: Metalloïden gedragen zich meer als niet -metalen en fungeren als slechte geleiders van warmte en elektriciteit. Hun elektronen zijn strak gebonden aan hun atomen, waardoor het voor hen moeilijk is om vrij te bewegen en lading te dragen.

* Bij hogere temperaturen: Metalloïden vertonen een verhoogde geleidbaarheid. Naarmate de temperatuur stijgt, krijgen sommige elektronen voldoende energie om los te komen van hun atoombindingen en mobiel te worden, waardoor de stroom van warmte en elektriciteit mogelijk is.

factoren die de geleidbaarheid beïnvloeden:

* zuiverheid: Onzuiverheden kunnen de geleidbaarheid van metalloïden beïnvloeden.

* doping: Het toevoegen van kleine hoeveelheden specifieke elementen aan de metalloïde (bekend als doping) kan de geleidbaarheid ervan aanzienlijk veranderen, waardoor deze wordt verhoogd of afgenomen, afhankelijk van de dopant.

* Druk: Druk kan ook de geleidbaarheid in sommige metalloïden beïnvloeden.

Sleutelvoorbeelden:

* silicium: Gebruikt in computerchips en zonnepanelen, silicium is een halfgeleider met geleidbaarheid die bij hogere temperaturen toeneemt.

* germanium: Net als silicium neemt de geleidbaarheid van Germanium ook toe met de temperatuur.

* arseen: Deze metalloïde, hoewel over het algemeen een slechte geleider, kan worden gedoteerd om de geleidbaarheid ervan te verbeteren.

Conclusie:

De geleidbaarheid van metalloïden is geen eenvoudige aan/uit -schakelaar. Het is een complex samenspel van temperatuur, zuiverheid, doping en druk. Dit unieke gedrag maakt ze ongelooflijk nuttig in elektronica, zonne -energie en andere toepassingen waar een precieze geleidingsregeling vereist is.