导体(conductor)和半导体(semiconductor)的区别

导体和半导体可以根据其导电性和其他性质加以区分。金属等导体,如铜和铝,在正常室温下表现出导电性。但如果温度升高,它们往往会失去传导能力。然而,半导体往往在低温下充当绝缘体,而在高温时则充当导体。...

导体和半导体可以根据其导电性和其他性质加以区分。金属等导体,如铜和铝,在正常室温下表现出导电性。但如果温度升高,它们往往会失去传导能力。然而,半导体往往在低温下充当绝缘体,而在高温时则充当导体。

导体(conductor) vs. 半导体(semiconductor)

导体和半导体的区别在于导电能力不同。导体和半导体都有广泛的用途,人们在日常生活中都会用到。尽管它们之间没有什么相似之处,但却有很大的不同。

导体(conductor)和半导体(semiconductor)的区别

导体使能量很容易通过它们。无论是热、电还是声音。在物理学中,导体是一种物体或一种材料,允许流体在一个或多个特定方向流动。大多数情况下,金属是非常好的导体,除了像金、汞等特殊的导体。

半导体材料具有导电性,其导电性介于铝、铜等导体和橡胶、玻璃等绝缘体之间。就半导体而言,温度越高,电阻率越小,这与导体相反。半导体的例子很少有硅、砷化镓和锗。

比较参数 导线 半导体
导电性 很高或很高 中等
电阻率 中等
传导 使用许多电子来传导。 使用更少的电子来传导
电流 它是由自由电子流引起的。 它是由自由电子和空穴的存在引起的。
示例 金、银、铝、铜等。 硅、砷化镓和锗。

导体与半导体对比表

什么是导体(conductor)?

导体是有潜力以热、电或声音的形式传递能量的材料。这一过程是由于导体通过施加电压改变电子,从而使一个原子与另一个原子相互作用的结果。

在导体中,电导率很高,电阻率很低。由金属构成的材料是最好的导体。但也有非金属,如导电聚合物和石墨,也可以作为导体。导体中有大量的电子可以传输,而且没有禁带。

导体的功率值很高,10-7mho/m。当导体的行为为0开尔文时,它的行为就像超导体。

大多数导体是实心的。但也有液态金属,它们和金属一样是优秀的导体。虽然气体是不良导体,但当它们电离后,就变成良导体。自然导体的例子有地球、动物、人体和金属。

导体有各种有用的用途,我们每天都在使用。例如,铁被用于**和生产汽车的发动机来导热。另一方面,铝主要用于器皿吸收和储存热量,也用于包装食物。水银用于测量体温,也用于温度计。

什么是半导体(semiconductor)?

半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的材料。他们有一个中等水平的传导能力,可以根据温度的变化。如果温度高,导电性水平也会增加,当温度降低时,同样的材料可以像绝缘体一样处理。然而,它们在自然状态下是非常不良的导体。

半导体的特性可以通过在导体中引入杂质来改变。半导体的功率值可以在10-13mho/m到10-7mho/m之间。

半导体有许多有用的特性。半导体的0开尔文特性将把它们转变成绝缘体。

例如,在一个方向上通过电流,显示出可变的电阻,也可以是光或热敏感。与导体相比,半导体用较少的电子来传导。电流的单向流动是由于自由电子和空穴的存在。

半导体用于**和生产一些电子器件,如晶体管、集成电路和二极管。它们被用于功率器件、光学传感器、光发射器,以及借助p型和n型半导体生产太阳能电池。它们具有很强的电压和电流处理能力。

这些设备是成本效益和口袋友好,可靠,易于使用,而且是节能的。半导体材料的例子很少有硅、锡、碲、锗和其他金属氧化物。

导体和半导体的主要区别

  1. 导体的导电率很高,而半导体的导电率适中,即既不太高也不太低。
  2. 导体的电阻率很低,但半导体的电阻率适中。
  3. 导体中的电流流动是由于电子的自由流动,而半导体中的电流流动是由于自由电子和空穴的存在。
  4. 导体是通过金属键合形成的,而半导体是通过共价键合形成的。
  5. 在最外层,导体的价电子只有一个,而半导体的价电子只有四个。
  6. 导体的例子有金、银、铝、铜,而半导体的例子有硅、砷化镓和锗。

结论

我们人类在日常生活中既使用半导体,也使用导体。

日常生活中可以找到的导体就像温度计,用水银来测量身体的温度。然后,一个由铁制成的烹饪锅利用其导电特性将火焰中的热量传递给食物。

然而,与导体相比,半导体的使用方式并不明显。它们被用作晶体管,从超大规模集成(VLSI)技术到我们使用的几乎所有无线设备中使用的微型晶体管。半导体也被用来**由p型和n型半导体组成的太阳能电池。

参考文献

  1. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4895102
  2. https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=Ty5Ymlg\u Mh0C&oi=fnd&pg=PA3和;dq=导体+和+半导体+材料;ots=K7X8yGMhXm&信号=lti9TC1YePeXg-Vwetak-z7KAE4

  • 发表于 2021-07-11 09:25
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  • 分类:科学

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