Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de geleiding in semi -geleiders en geleiders?

Geleiding in halfgeleiders en geleiders:

Geleiding is het vermogen van een materiaal om elektrische stroom te leiden. Het is de wederzijdse weerstand en wordt gemeten in Siemens (s).

Dit is hoe geleiding werkt in halfgeleiders en dirigenten:

dirigenten:

* Hoge geleidbaarheid: Geleiders hebben een groot aantal vrije elektronen, die gemakkelijk door het materiaal kunnen bewegen en stroom kunnen dragen. Dit resulteert in een hoge geleidbaarheid en lage weerstand.

* metalen: De meeste metalen zijn uitstekende geleiders vanwege hun atoomstructuur, waarbij elektronen in de buitenste schaal losjes gebonden zijn en vrij kunnen bewegen.

* mechanisme: Wanneer een spanning wordt aangebracht over een geleider, stromen de vrije elektronen door het materiaal, waardoor een elektrische stroom ontstaat.

Semiconductors:

* Tussengeleiding: Halfgeleiders hebben minder vrije elektronen dan geleiders, maar meer dan isolatoren. Dit leidt tot matige geleidbaarheid en weerstand.

* silicium en germanium: Gemeenschappelijke halfgeleiders die in elektronica worden gebruikt.

* mechanisme: Halfgeleiders voeren voornamelijk stroom uit door twee mechanismen:

* intrinsieke geleiding: Bij hogere temperaturen krijgen sommige valentie -elektronen voldoende energie om los te breken van hun bindingen en vrije elektronen te worden.

* Extrinsieke geleiding: Door onzuiverheden (doping) toe te voegen aan halfgeleiders, kunnen we hun geleidbaarheid beheersen.

* n-type: Onzuiverheden met extra elektronen verhogen het aantal vrije elektronen, wat resulteert in een betere geleidbaarheid.

* P-type: Onzuiverheden met ontbrekende elektronen creëren 'gaten', die werken als positieve ladingsdragers, waardoor de geleidbaarheid toeneemt.

Samenvattend:

| Materiaaltype | Geleidbaarheid | Weerstand | Verklaring |

| --- | --- | --- | --- |

| dirigent | Hoog | Laag | Groot aantal gratis elektronen, gemakkelijk stroomduur |

| Semiconductor | Matig | Matig | Minder vrije elektronen dan geleiders, maar meer dan isolatoren; Gecontroleerde geleidbaarheid |

Belangrijkste verschillen:

* Aantal gratis elektronen: Geleiders hebben veel vrije elektronen, terwijl halfgeleiders minder hebben.

* Energie vereist voor geleiding: Geleiders hebben minder energie nodig om stroom te leiden, terwijl halfgeleiders meer nodig hebben.

* Controleerbaarheid: De geleidbaarheid van halfgeleiders kan worden geregeld door doping, terwijl de geleidbaarheid van geleiders over het algemeen is vastgesteld.

Inzicht in het verschil in geleidbaarheid tussen halfgeleiders en geleiders is cruciaal voor verschillende elektronische toepassingen. Halfgeleiders worden gebruikt in transistoren, diodes en andere elektronische apparaten, terwijl geleiders worden gebruikt voor draden, kabels en andere componenten die elektrische signalen dragen.