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。

金属的导电机制: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。半导体的导电机制:半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子(即载流子),使半导体导电离子晶体的导电机制: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。

导体与绝缘体的区别在于:导体的电阻很小,绝缘体的电阻很大。导电能力介于导体和非导体之间的就是半导体。导体电阻小,载流子数量很大,也就是自由电子数量很大。绝缘体几乎无载流子,电阻取于无穷。半导体载流子平时并不多,具有一定导电性,它可以在特定情况下载流子数量增大到近似于导体,也可以缩小到近似于绝缘体。其中硅,锗做成的拼结,就是在正向能够使更多的载流子工作,但反向却仰制了载流子的运动造成单向导电。半导体用处非常大,可以说没有半导体就没有现代科技。没有它无论是电脑的哪个部分都和半导体密切相关,由无数的半导体作成的芯片,器件组成。


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