Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Silicium en germanium:halfgeleiders, geen halfmetalen - Het verschil begrijpen

Silicium en germanium worden niet beschreven als halfmetalen, maar eerder als halfgeleiders .

Dit is waarom:

* Halfgeleiders zijn materialen met een elektrische geleidbaarheid tussen die van een geleider (zoals koper) en een isolator (zoals glas). Dit betekent dat ze elektriciteit kunnen geleiden, maar niet zo goed als metalen, en dat hun geleidbaarheid kan worden gecontroleerd door factoren zoals temperatuur en onzuiverheden.

* Halfmetalen (ook bekend als metalloïden) zijn elementen die eigenschappen van zowel metalen als niet-metalen hebben. Ze zijn meestal glanzend en bros en kunnen elektriciteit beter geleiden dan niet-metalen, maar niet zo goed als metalen.

Hoewel silicium en germanium enkele eigenschappen gemeen hebben met halfmetalen, worden ze vanwege hun unieke elektrische geleidbaarheidseigenschappen fundamenteel geclassificeerd als halfgeleiders.

Hier volgt een overzicht van de belangrijkste verschillen:

Halfgeleiders:

* Geleidbaarheid: Tussengeleider en isolatoren.

* Temperatuurafhankelijkheid: De geleidbaarheid neemt toe met de temperatuur.

* Onzuiverheidsafhankelijkheid: De geleidbaarheid kan aanzienlijk worden gewijzigd door onzuiverheden toe te voegen (doping).

* Voorbeelden: Silicium, germanium, arseen, gallium.

Halfmetalen:

* Geleidbaarheid: Over het algemeen slechte geleiders, maar beter dan niet-metalen.

* Temperatuurafhankelijkheid: Geleidbaarheid neemt gewoonlijk af met de temperatuur.

* Onzuiverheidsafhankelijkheid: Minder gevoelig voor onzuiverheden dan halfgeleiders.

* Voorbeelden: Borium, silicium, germanium, arseen, antimoon, tellurium, polonium.

Hoewel silicium en germanium soms in de lijst van halfmetalen voorkomen, is hun dominante kenmerk hun halfgeleidergedrag, wat ze ongelooflijk belangrijk maakt voor elektronica en technologie.