导体和半导体区别是什么?

导体和半导体区别是什么?,第1张

一、本质不同

1、导体:导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下,载流子作定向运动,形成明显的电流。

2、半导体:半导体是指在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指一种导电性可控,范围从绝缘体到导体之间的材料。

二、应用不同

1、导体:第二类导体常应用于电化学工业,如电解提纯、电镀等;气体导体常应用于电光源制造工业。

2、半导体:半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用

三、分类不同

1、导体

第一类导体:金属和石墨是最常见的一类导体。金属和石墨中的原子核和内层电子构成原子实,规则地排列成点阵,而外层的价电子容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子,它们构成导电的载流子。金属和石墨导电过程中不引起化学反应,也没有显著的物质转移,称为第一类导体。

第二类导体:电解质的溶液或称为电解液的熔融电解质也是导体,其载流子是正负离子。电解液在通电过程中伴随有化学变化,且有物质的转移,称为第二类导体。

气体导体:电离的气体也能导电(气体导电),其中的载流子是电子和正负离子。气体的非自持放电和自持放电有许多实际应用。

其他导电介质:电的绝缘体又称为电介质。它们的电阻率极高,比金属的电阻率大1014倍以上。绝缘体在某些外界条件(如加热、加高压等)影响下,会被“击穿”,而转化为导体。

2、半导体

(1)元素半导体。元素半导体是指单一元素构成的半导体,其中对硅、硒的研究比较早。

(2)无机合成物半导体。无机合成物主要是通过单一元素构成半导体材料,当然也有多种元素构成的半导体材料,主要的半导体性质有I族与V、VI、VII族;II族与IV、V、VI、VII族;III族与V、VI族;IV族与IV、VI族V族与VI族;VI族与VI族的结合化合物,但受到元素的特性和制作方式的影响,不是所有的化合物都能够符合半导体材料的要求。

(3)有机合成物半导体。有机化合物是指含分子中含有碳键的化合物,把有机化合物和碳键垂直,叠加的方式能够形成导带,通过化学的添加,能够让其进入到能带,这样可以发生电导率,从而形成有机化合物半导体。

(4)非晶态半导体。它又被叫做无定形半导体或玻璃半导体,属于半导电性的一类材料。非晶半导体和其他非晶材料一样,都是短程有序、长程无序结构。

(5)本征半导体:不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。

电子按一定方向运动就形成了电流。各种金属材料,如金、银、铜、铝、铁等,对电流的阻力很小,电流很容易通过它们,这类材料就是导体。导体之所以能够导电,是因为导体中有能够自由移动的电子。在一般状态下,导体内的大量自由电子总是杂乱无章地运动着。在接通电源后,导体内的自由电子就会向着一个方向移动而形成电流,所以说导体可以导电。

各种非金属材料,比如玻璃、橡胶、陶瓷、塑料、云母、空气等,对电流的阻力很大,电流不能轻易地通过它们,这类材料叫绝缘体。绝缘体之所以不能够导电,是因为这种材料中全部电子几乎都被束缚在原子或分子范围内,不能自由移动。因此在绝缘体内,电子不能从一个地方传到别的地方。正是因为这种材料中缺少电荷的运载者,所以绝缘体不导电。

好的导体和好的绝缘体都是重要的电工材料,在技术上应用很广。金属可以制作电线芯,是因为金属是导体,能够导电外面包上一层橡皮或者塑料,是因为这些材料是绝缘体,能够防止漏电或触电。许多电学仪器,有的部分需要用导体来做,有的部分又需要用绝缘体来做。

导体和绝缘体并没有绝对的界限,在通常情况下是很好的绝缘体,当条件改变时也可能变成导体。比如,一根干木棒是绝缘体,如果把它弄湿,它就可以导电了。所以,电器的绝缘部分一定要保持干燥。因为绝缘体潮湿了会导电,从而引起漏电和发生触电事故。

除了导体和绝缘体,还有一类材料,如锗、硅、石墨和某些合金等,它们既不像导体那样能很好地传导电流,又不像绝缘体那样完全隔绝电流,导电性介于二者之间,我们把这类材料叫做半导体。半导体导电性较弱的原因,有的是其内部少量自由电子引起的,有的是带正电的“空穴”(原子少了电子就成为空穴)引起的。

由于半导体有许多独特而有用的性质,因而在电子技术和无线电技术中有着广泛的应用。电子工业中使用的半导体二极管、三极管、可控硅元件、集成电路等,都是用半导体材料制成的。


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