Kas tai yra dirigentas, puslaidininkių ir izoliatorių pagal juosta teorija

Elektros energijos galima suskirstyti į tris pagrindines grupes medžiagų: Laidininkų, puslaidininkių ir dielektrikų. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad jie turi skirtingą laidumą elektros srovei. Šiame straipsnyje pakalbėkime apie tokių medžiagų skirtumo ir jų elgesį elektriniu lauku.

Kas yra laidininkas

Taigi, tai dirigentas - medžiaga (medžiaga, aplinka), puikiai atlieka elektros srovę. Medžiaga, esanti vadinamųjų laisvųjų dalelės (elektronų arba jonų) gali laisvai judėti per visą medžiagos tūrio, ir, kai elektros įtampos, srovės laidumas.

Pagrindinis bruožas dirigentas yra jos "Atsparumas" (R), Matuojama omais ar grįžimo vertės vadinamas "laidumas", yra apskaičiuojamas pagal formulę:

G = 1 / R

Ir ši vertė yra matuojama siemens.

Konduktoriaus taikoma: metalų daugumą, anglies (grafito arba anglies), įvairių druskos tirpalai ir rūgštys.

Laidininkai, kuri Pakrovimai atliekamas daugiausia elektronų pasiūlymą (elektronų emisijos), vadinamas laidininkai pirmos rūšies. Jei atliekama dėl jonų (elektrolitų) atsakingas už juda laidininkus, laidininkų yra vadinami antrosios eilės.

Plačiausiai naudojamas metalai, nes jie turi geriausią laidumą, todėl turi mažesnį atsparumą tekančios elektros srovės.

Pavyzdžiui, visi galimi tiekimo laidų (virvėlaidžiai) yra pagaminti iš metalų, kurie yra laidininkai.

Kas yra izoliatorius

Dielektrikai yra tos medžiagos, kuri eksponuoti didelį pasipriešinimą ir elektros srovė yra vykdoma arba jos nedidelius kiekius.

Taip yra dėl to, kad šios medžiagos yra labai mažai nemokama krūvininkai yra dėl santykinai stiprios atominių obligacijas. Todėl, kai elektros srovė laukas dielektrinių tiesiog nėra.

K dielektrikai apima medžiagų, tokių kaip stiklo, porceliano, keramikos, PCB, Carbolite, distiliuotu vandeniu (be druskos priemaišos), medienos miltelių, gumos, ir tt

Dielektrikai taip pat labai plačiai naudojama kasdieniame gyvenime. Vielos izoliacija, elektros Korpusas pagamintas iš dielektrinė medžiaga.

Bet jei jums sukurti tam tikras sąlygas, pavyzdžiui, smarkiai padidinti Darbinė įtampa, izoliatorius gali tapti dirigentu. Žinoma, jūs girdėjote šią išraišką, kaip "izoliacijos gedimo".

Pagrindinis bruožas bet elektros stiprumo dielektrinių laikomas (ši vertė yra lygi suskirstymas įtampa).

Kas yra puslaidininkių

Kaip galima matyti net iš pavadinimo puslaidininkiai užima tarpinę padėtį tarp laidininkų ir dielektrikų. Puslaidininkiai į pradinę būseną elektros srovė nėra priimtas, tačiau, kai kreipėsi į puslaidininkinės medžiagos energijos, puslaidininkių paverčiamas dielektrine vadovas.

Tokie elementai yra naudojami elektronikos, iš kurių pagaminti tranzistoriai, tiristoriai, diodai, LED ir pan., D.

Diferenciacija medžiagų, esančių Laidininkų, puslaidininkių ir izoliatorių yra paaiškinta naudojant Juosta teorija kietųjų dalelių. Tai tikrai nėra priimtina visoms paprasta, bet pažinti jai labai pageidautina.

Juosta teorija kietųjų dalelių

Tokiu būdu, tarp dielektryki, laidininkų ir puslaidininkių skirtumas gali būti paaiškintas juostos teorija. Jis eina kaip šis:

Kaip yra žinoma iš Boro modelio atomo, elektronų atomo skiriamas tam tikriems orbitos

Į kristalinėje gardelėje elektronų orbitos Solid neišvengiamų pokyčių pagal kaimyninių atomų ir elektronų įtakos. Ir dėl šios priežasties, yra energetinių lygmenų elektronų saugojimo poslinkio.

Su orbitos uždaryti į atomo branduolio, elektronai gali judėti į kitą lygį teoriškai, bet dabar su išorės orbitos, kad jie yra kieto susilies į sublevels, elektronų perdavimo tarp jų gali būti gana lengvai.

Ir, kai elektrinis potencialas iš elektronų, kurioms esant apynių atsitiktinai ant išorinės orbitos gretimų atomų įsigyti vieną judesio vektorių, ir mes stebėti elektros srovę.

Todėl, apatinis sluoksnis, kur elektronai yra laisvai pakeičiamoji, vadinamas laidumo juosta.

Valentinės juostos yra vadinamas leidžiamų energijos regioną, ir tai pagal laidumo juostą.

Norėdami persikėlė elektronų iš valentinės juostos į laidumo juostą, ji turi kirsti vadinamąją Pločio tarpas.

Programinio, ji yra išreikšta elektronų voltų. Puslaidininkių energijos lygių laidininkai ir dielektrikai gali būti schematiškai pavaizduotas taip:

Kaip matyti iš aukščiau esančio laidininko paveiksle turi draudžiama juosta, t.y. valentinės juostos ir laidumo juostos turi sutapimu regioną. Tai reiškia, kad tokios medžiagos, net su taikoma tiek galios, elektronai pradeda judėti dirigentas kūno.

Tuo lygių tarp puslaidininkių Pločio tarpas yra. Jo plotis rodo ką energija turi būti taikomas puslaidininkio elektronai pradėjo judėjimą, tai yra dabartinis pradėjo tekėti.

Ir dielektrinė draudžiama regionas yra labai plati, kad elektronų perdavimo iš valentinės į nuolat srityje praktiškai atmesti. Kadangi tai reikalauja daug energijos įveikti šį barjerą, kuris gali lemti dielektrinė sunaikinimo.

išvada

Tai viskas, ką aš norėjau papasakoti apie dielektrikai, laidininkų ir puslaidininkių. Jei straipsnis buvo įdomus ir naudingas, jums bus dėkingi,. Ir ačiū už Jūsų dėmesį!