导体半导体(conductor semiconductor)和绝缘体(insulator)的区别

导体半导体和绝缘体之间的关键区别在于,导体显示出高导电性,半导体显示出中等导电性,而绝缘体显示出可忽略不计的导电性。...

导体半导体和绝缘体之间的关键区别在于,导体显示出高导电性,半导体显示出中等导电性,而绝缘体显示出可忽略不计的导电性。

导体、半导体和绝缘体是我们可以根据导电性将任何材料分类的三个类别。

目录

1. 概述和主要区别 2. 什么是指挥 3. 什么是半导体 4. 什么是绝缘体 5. 表格形式的导体与半导体与绝缘体 6. 摘要

什么是指挥(a conductor)?

导体或电导体是电气工程中允许电荷向一个或多个方向流动的物体。换句话说,导体材料可以通过自身传导电流。最常见的电导体是金属和金属物体。在这些材料中,电流是通过带负电荷的电子流、带正电荷的空穴流产生的,有时是由于正负离子的存在。

更重要的是,当电流通过导体时,带电粒子不必从产生电流的位置移动到消耗电流的位置。在这里,带电粒子倾向于推动其相邻粒子产生有限的能量,这是作为相邻粒子之间的连锁反应发生的,在连锁反应中,链末端的粒子推动能量进入消费对象。因此,我们可以观察到移动电荷载体之间的长链动量转移。

导体半导体(conductor semiconductor)和绝缘体(insulator)的区别

图01:导电体

当考虑导体的电阻和电导这两个重要因素时,电阻取决于材料的成分和尺寸,而电导则取决于电阻。而且,导体的温度对这一点也有很大的影响。不仅是金属,还有其他形式的导体,包括电解质、半导体、超导体、等离子态和一些非金属导体,包括石墨。

什么是半导体(a semiconductor)?

半导体是一种导电性介于导体和绝缘体之间的材料。更重要的是,这些材料的电阻率随着温度的升高而下降。此外,我们可以通过在材料的晶体结构中引入杂质(这个过程被称为“掺杂”)来改变半导体的导电性。因此,我们可以将这些材料用于各种不同的应用中,具有非常重要的意义。

在同一晶体结构中出现的具有不同掺杂结构的两个区域形成半导体结。这些结是二极管、晶体管和其他现代电子器件中载流子行为的基础。

半导体材料的一些常见例子包括硅、锗、砷化镓和类金属元素。用于半导体形成的最常见材料包括激光二极管、太阳能电池。微波频率集成电路等,都是硅和锗。

导体半导体(conductor semiconductor)和绝缘体(insulator)的区别

图02:半导体-硅

掺杂后,晶体结构中的载流子数量迅速增加。半导体中可能有自由空穴或自由电子,有助于提高导电性。如果这种材料有更多的自由空穴,那么我们称它为“p型”半导体,如果有自由电子,那么它属于“n型”。在掺杂过程中,我们可以添加诸如五价化学元素(包括锑、磷或砷)或三价原子(例如硼、镓和铟)之类的材料。此外,我们还可以通过提高温度来提高半导体的导电性。

什么是绝缘体(an insulator)?

绝缘体是不能携带自由流动电流的材料。这是因为这类材料的原子有电子,电子与原子紧密结合,不能轻易移动。当考虑电阻率的性质时,电阻率比导体和半导体要高。非金属是绝缘体最常见的例子。

然而,没有完美的绝缘体,因为它们含有少量可携带电流的移动电荷。此外,当有足够的电压施加到材料上时,所有绝缘体都会变得导电,这会把电子从原子上扯下来。它是绝缘体的击穿电压。

绝缘体有不同的用途,包括生产电气设备来支撑和分离电导体,而不允许电流通过它们自己。此外,绝缘层的柔性涂层通常用于电线和电缆**绝缘电线。这是因为相互接触的电线会产生交叉连接、短路和火灾危险。

导体半导体(conductor semiconductor)和绝缘体(insulator)的区别

导体、半导体和绝缘体是我们可以根据导电性将任何材料分类的三个类别。导体半导体和绝缘体之间的关键区别在于,导体显示出高导电性,半导体显示出中等导电性,而绝缘体显示出可忽略不计的导电性。

下表列出了导体半导体和绝缘体之间的差异,以便进行并列比较。

总结 - 导体(conductor) vs. 半导体(semiconductor)

导体、半导体和绝缘体是我们可以根据导电性将任何材料分类的三个类别。导体半导体和绝缘体之间的关键区别在于,导体显示出高导电性,半导体显示出中等导电性,而绝缘体显示出可忽略不计的导电性。

引用

1.“绝缘体”,大英百科全书,大英百科全书公司。

  • 发表于 2021-07-14 02:26
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  • 分类:科学

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