ตัวนำไฟฟ้าเซมิคอนดักเตอร์และไดอิเล็กทริกคืออะไร
ตัวนำคืออะไร
สารที่มีผู้ให้บริการฟรีอยู่เรียกว่าตัวนำ การเคลื่อนที่ของตัวพาอิสระนั้นเรียกว่าความร้อน คุณสมบัติหลักของตัวนำคือความต้านทาน (R) หรือค่าการนำไฟฟ้า (G) - ซึ่งกันและกันของความต้านทาน
G = 1 / R
ในคำง่าย ๆ ตัวนำตัวนำดำเนินการในปัจจุบัน
โลหะสามารถนำมาประกอบกับสารดังกล่าวได้ แต่ถ้าเราพูดถึงอโลหะตัวอย่างเช่นคาร์บอนเป็นตัวนำที่ยอดเยี่ยมซึ่งพบได้ในแอปพลิเคชันที่สัมผัสแบบเลื่อนตัวอย่างเช่นแปรงมอเตอร์ไฟฟ้า ดินชื้นการแก้ปัญหาของเกลือและกรดในน้ำร่างกายมนุษย์ยังดำเนินการในปัจจุบัน แต่การนำไฟฟ้าของพวกเขามักจะน้อยกว่าของทองแดงหรืออลูมิเนียม
โลหะเป็นตัวนำที่ยอดเยี่ยมอย่างแม่นยำเนื่องจากผู้ให้บริการฟรีจำนวนมากในโครงสร้างของพวกเขา ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าประจุเริ่มเคลื่อนที่เช่นเดียวกับการกระจายใหม่ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตจะถูกสังเกต
อิเล็กทริกคืออะไร?
ไดอิเล็กทริกเป็นสารที่ไม่ได้ทำกระแสไฟฟ้าหรือพฤติกรรม แต่มีคุณภาพต่ำมาก พวกมันไม่มีพาหะอิสระเนื่องจากพันธะของอนุภาคอะตอมนั้นแข็งแรงพอที่จะก่อตัวเป็นพาหะอิสระดังนั้นภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าจึงไม่เกิดขึ้นในอิเล็กทริก
แก๊ส, แก้ว, เซรามิก, พอร์ซเลน, เรซินบางชนิด, textolite, carbolite, น้ำกลั่น, ไม้แห้ง, ยาง - เป็นไดอิเล็กทริกและไม่นำไฟฟ้า ในชีวิตประจำวัน dielectrics พบได้ทุกที่ตัวอย่างเช่นกล่องเครื่องใช้ไฟฟ้าสวิตช์ไฟฟ้าปลั๊กซ็อกเก็ต ฯลฯ ทำจากพวกเขา ในสายไฟฉนวนทำจาก dielectrics
อย่างไรก็ตามในการปรากฏตัวของปัจจัยบางอย่างเช่นระดับความชื้นที่เพิ่มขึ้นความแรงของสนามไฟฟ้าสูงกว่าค่าที่อนุญาต ฯลฯ นำไปสู่ความจริงที่ว่าวัสดุเริ่มสูญเสียหน้าที่เป็นฉนวนและกลายเป็นตัวนำ บางครั้งคุณสามารถได้ยินวลีเช่น "รายละเอียดของฉนวน" - นี่คือปรากฏการณ์ที่อธิบายไว้ข้างต้น
ในระยะสั้นคุณสมบัติหลักของอิเล็กทริกในด้านการไฟฟ้าเป็นฉนวนไฟฟ้า มันเป็นความสามารถในการขัดขวางการไหลของกระแสที่ปกป้องบุคคลจากการบาดเจ็บทางไฟฟ้าและปัญหาอื่น ๆ คุณสมบัติหลักของอิเล็กทริกคือความแข็งแรงทางไฟฟ้า - ค่าเท่ากับแรงดันพังทลาย
เซมิคอนดักเตอร์คืออะไร?
เซมิคอนดักเตอร์ดำเนินการกระแสไฟฟ้า แต่ไม่เหมือนโลหะ แต่ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขบางประการ - ให้พลังงานของสารในปริมาณที่เหมาะสมนี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ามีผู้ให้บริการฟรีน้อยเกินไป (รูและอิเล็กตรอน) หรือไม่มีเลย แต่ถ้าคุณใช้พลังงานจำนวนหนึ่งพวกมันจะปรากฏขึ้น พลังงานสามารถอยู่ในรูปแบบต่าง ๆ - ไฟฟ้าความร้อน นอกจากนี้หลุมและอิเล็กตรอนอิสระในเซมิคอนดักเตอร์สามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้อิทธิพลของรังสีเช่นในสเปกตรัม UV
มีการใช้สารกึ่งตัวนำที่ไหน? พวกเขาทำทรานซิสเตอร์, ไทริสเตอร์, ไดโอด, microcircuits, ไฟ LED และอื่น ๆ วัสดุดังกล่าวรวมถึงซิลิคอน, เจอร์เมเนียม, ส่วนผสมของวัสดุที่แตกต่างกันเช่น arsenide-galium, selenium, arsenic
เพื่อทำความเข้าใจว่าทำไมเซมิคอนดักเตอร์ดำเนินการกระแสไฟฟ้า แต่ไม่เหมือนโลหะมีความจำเป็นต้องพิจารณาวัสดุเหล่านี้จากมุมมองของทฤษฎีวง
ทฤษฎีโซน
ทฤษฎีโซนอธิบายถึงการมีหรือไม่มีผู้ให้บริการฟรีที่เกี่ยวข้องกับชั้นพลังงานบางอย่าง ระดับพลังงานหรือเลเยอร์คือปริมาณพลังงานของอิเล็กตรอน (นิวเคลียสของอะตอมโมเลกุล - อนุภาคอย่างง่าย) ซึ่งถูกวัดในมูลค่าของอิเล็กตรอนโวลต์ (EV)
ภาพด้านล่างแสดงวัสดุสามประเภทที่มีระดับพลังงาน:
โปรดทราบว่าระดับพลังงานตัวนำจากแถบวาเลนซ์ไปยังวงการนำไฟฟ้าจะรวมกันในแผนภาพที่แยกไม่ออก แถบการนำและเวเลนซ์ซ้อนทับกันเรียกว่าโซนทับซ้อน ขึ้นอยู่กับการปรากฏตัวของสนามไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้า) อุณหภูมิและปัจจัยอื่น ๆ จำนวนของอิเล็กตรอนสามารถแตกต่างกันไป ด้วยเหตุดังกล่าวข้างต้นอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่เป็นตัวนำได้แม้ว่าคุณจะบอกพลังงานในระดับเล็กน้อย
เซมิคอนดักเตอร์มีสิ่งต้องห้ามบางอย่างระหว่างวงจุและวงการนำ The gap gap อธิบายว่าจะต้องรายงานปริมาณพลังงานเท่าใดต่อเซมิคอนดักเตอร์เพื่อให้กระแสไหล
ในไดอิเล็กตริกแผนภาพนั้นคล้ายกับที่อธิบายเซมิคอนดักเตอร์ แต่ความแตกต่างนั้นมีเฉพาะในช่องว่างของแถบซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าที่นี่หลายเท่า ความแตกต่างเกิดจากโครงสร้างภายในและสาร
เราตรวจสอบวัสดุสามประเภทหลักและให้ตัวอย่างและคุณสมบัติ ความแตกต่างที่สำคัญของพวกเขาคือความสามารถในการดำเนินการในปัจจุบัน ดังนั้นแต่ละคนจึงพบรูปแบบการใช้งานของตัวเอง: ตัวนำถูกนำมาใช้ในการถ่ายโอนไฟฟ้า, ไดอิเล็กทริก - สำหรับฉนวนของชิ้นส่วนที่มีชีวิต, เซมิคอนดักเตอร์ - สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เราหวังว่าข้อมูลที่ให้ไว้จะช่วยให้คุณเข้าใจว่าตัวนำตัวนำเซมิคอนดักเตอร์และไดอิเล็กทริกในสนามไฟฟ้าเป็นอย่างไรและอะไรคือความแตกต่างระหว่างพวกเขา
สุดท้ายเราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่มีประโยชน์ในหัวข้อ:
แน่นอนคุณไม่ทราบ:
กำลังโหลด ...
