半导体与金属相比较有什么特点
半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质.它的重要特性表现在以下几个方面:
(1)热敏性 半导体材料的电阻率与温度有密切的关系.温度升高,半导体的电阻率会明显变小.例如纯锗(ge),温度每升高10度,其电阻率就会减少到原来的一半.
(2)光电特性 很多半导体材料对光十分敏感,无光照时,不易导电;受到光照时,就变的容易导电了.例如,常用的硫化镉半导体光敏电阻,在无光照时电阻高达几十兆欧,受到光照时电阻会减小到几十千欧.半导体受光照后电阻明显变小的现象称为“光导电”.利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管等.
不一样,金属大多属于导体,导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。最常用的半导体为硅(Si)和锗(Ge)。它们的共同特征是四价元素,每个原子最外层电子数为 4,这些特殊元素位于元素周期表的特殊位置,既不容易失电子,也不容易得电子,而是出于两者之间。
因为半导体介于导体和绝缘体之间,通过掺杂就能够改变其导电性,你让它是导体就是导体,你让它是绝缘体就是绝缘体,这样就能实现电路开断了,从而在很小的材料上作出复杂的电路来。
金属是由金属原子组成的晶格和自由电子组成的,实际参与导电的是自由电子.晶格是一直振动的,和分子的热运动相关.金属之所以有电阻是由于晶格对自由电子的定向移动的阻碍.而且由于温度越高,晶格震动越强烈,所以它的阻碍效应就越明显,这是金属电阻随温度升高而变大的原因.
对于半导体,它不像金属那样有很多自由电子,它的电子基本都被束缚在原子核上.所以它需要一定的温度或者光来激发,是它的电子获得足够的能量,摆脱原子核的束缚,从而成为能够参与导电的粒子.所以温度升高,能够参与导电的粒子就越多,电阻就越小.
区别在于特点不同,半导体材料设计看上去稳重大气,显得简洁时尚,细节做工有一向的高水准,细看之下会发现高端上的用心。金属电阻性能的应用恰到好处,给人一种轻奢的质感。
半导体材料是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。
在一般情况下,半导体电导率随温度的升高而升高,这与金属导体恰好相反。凡具有上述两种特征的材料都可归入半导体材料的范围。
这样说,不全对,半导体中是含有金属,但是半导体的主要材料是硅,硅在化学元素周期表上所处的位置恰好介于金属与非金属之间,所以它具有金属和非金属的双重特性,但究其本身来说它算作是非金属.但是半导体材料中必须有其他金属来增加其特性。
半导体和金属导体的导电机理不同
半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子,使半导体导电;金属导体内部存在大量的可以自由移动的自由电子,这些自由电子在电场力的作用下定向移动而形成电流,使金属能够导电。
离子晶体不导电,熔化或溶于水后能导电。离子晶体中,离子键较强,离子不能自由移动,即晶体中无自由移动的离子,因此离子晶体不导电。离子化合物溶于水时,阴、阳离子受到水分子的作用后变成了自由移动的离子(或水合离子),在外界电场作用下,阴、阳离子定向移动而导电。
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