1. Atomische structuur:

* Aantal gratis elektronen: Materialen met losjes gebonden elektronen (bijv. Metalen) hebben meer gratis elektronen beschikbaar om lading te dragen. Deze elektronen kunnen gemakkelijk van het ene atoom naar het andere gaan, waardoor een stroom ontstaat.

* Atomische afstand: In geleiders zijn atomen nauw op elkaar geplaatst, waardoor het gemakkelijker wordt om te hangen. Isolatoren hebben een bredere afstand, waardoor het voor elektronen moeilijker is om te bewegen.

2. Bandstructuur:

* geleidings- en valentiebanden: In vaste stoffen bezetten elektronen energieniveaus die banden worden genoemd. De geleidingsband bevat vrije elektronen, terwijl de valentieband gebonden elektronen bevat. De kloof tussen deze banden bepaalt de geleidbaarheid van het materiaal:

* dirigenten: Hebben overlappende geleiding en valentiebanden, waardoor elektronen gemakkelijk naar de geleidingsband kunnen gaan en bijdragen aan de stroom.

* isolatoren: Heb een grote opening tussen de banden, waarvoor veel energie nodig is om elektronen op te wekken in de geleidingsband.

* halfgeleiders: Heb een kleinere kloof dan isolatoren, waardoor sommige elektronen onder specifieke omstandigheden naar de geleidingsband kunnen gaan, waardoor ze gedeeltelijk geleidend zijn.

3. Temperatuur:

* Verhoogde temperatuur: Voor metalen verhoogt de verhoogde temperatuur de trillingen van atomen, waardoor het voor elektronen moeilijker wordt om vrij te bewegen, wat leidt tot een lagere geleidbaarheid.

* Verhoogde temperatuur: Voor halfgeleiders boeit de verhoogde temperatuur meer elektronen aan de geleidingsband, waardoor de geleidbaarheid wordt verhoogd.

4. Onzuiverheden en defecten:

* onzuiverheden: Buitenlandse atomen in een materiaal kunnen fungeren als verstrooiingscentra voor elektronen, hun beweging belemmeren en de geleidbaarheid verminderen.

* Defecten: Imperfecties in de kristalstructuur van een materiaal kunnen ook de elektronenstroom belemmeren, wat de geleidbaarheid beïnvloedt.

Voorbeelden:

* metalen (goede geleiders): Zilver, koper, goud hebben veel vrije elektronen en lage weerstand, waardoor ze uitstekende geleiders zijn.

* isolatoren (slechte geleiders): Glas, rubber, plastic hebben strak gebonden elektronen en hoge weerstand, waardoor ze slechte geleiders zijn.

* halfgeleiders (tussenliggende geleiders): Silicium, Germanium hebben matige geleidbaarheid, gecontroleerd door doping met onzuiverheden om hun bandstructuren te veranderen.

Samenvattend: Het vermogen van een materiaal om elektriciteit te leiden wordt bepaald door zijn atoomstructuur, bandstructuur, temperatuur en de aanwezigheid van onzuiverheden of defecten. Deze factoren beïnvloeden de beschikbaarheid en beweging van vrije elektronen en bepalen uiteindelijk de geleidbaarheid van het materiaal.