导体 绝缘体 半导体它们之间究竟相差多少电阻?

导体 绝缘体 半导体它们之间究竟相差多少电阻?,第1张

各种物体对电流的通过有着不同的阻碍能力,这种不同的物体允许电流通过的能力叫做物体的导电性能。

通常把电阻系数小的(电阻系数的范围约在0.01~1欧·毫米/米)、导电性能好的物体叫做导体。例如:银、铜、铝是良导体;含有杂质的水、人体、潮湿的树木、钢筋混凝土电杆、墙壁、大地等,也是导体,但不是良导体。

电阻系数很大的(电阻系数的范围约为10~10欧姆·毫米/米)、导电性能很差的物体叫做绝缘体。例如:陶瓷、云母、玻璃、橡胶、塑料、电木、纸、棉纱、树脂等物体,以及干燥的木材等都是绝缘体(也叫电介质)。

导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体。例如:硅、锗、硒、氧化铜等都是半导体。半导体在电子技术领域应用越来越广泛。

导体,半导体,绝缘体在长度,截面相等的情况下,究竟差多少电阻,取决于材料的电阻系数,一般可以通过资料查到.

导体、半导体和绝缘体

所有的固体中都包含大量的电子,可有的电阻率很小,在10-6Ω·cm量级;有的却很大,达1014-1022Ω·cm,相差近1020倍以上,这其中的奥妙完全在于电子的分布状况。上面我们所介绍的能带理论对此可给出满意的解释。

我们知道,材料的导电性是在外加电场的情况下表现出来的。现在就让我们看看电子全部填满的满带和部分填满的导带中的电子在电场作用下的运动情况。

在电场作用下,所有的电子都在原来的运动状态下附加了一个与电场方向相反的运动速度。对于满带中的电子,相当于所有的电子都在原来的运动状态下进行了平移,结果电子的分布状态还与没加电场时一样,所以不导电;但对于导带中的电子,由于只有部分状态被电子占据,所以在加电场后会使电子的状态发生变化,最终达到一个稳定的不对称分布,即沿电场方向与逆电场方向运动的电子数目不相等,总电流不等于零,所以导带可以导电(图2-66)。“在外场作用下,不满带可以导电。”这个原则是我们区别导体、半导体、绝缘体的基础.

对于固体材料的能带填充可以有四种情况 ,如图2-67所示,其中a表示存在不满带,b 表示虽然是满带,但与上面的空带产生了交叠,c、d表示满带和空带之间出现了禁带。我们说,对应于a、b方式填充能级的材料为金属,对于半导体和绝缘体,则要看禁带宽度的大小,当禁带宽度小于2ev时为半导体,否则为绝缘体。


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