Quelle est la différence entre un conducteur et un semi-conducteur?

On sait que dans une substance placée dans un champ électrique, lorsqu’elle est exposée aux forces de ce champ, il se forme un mouvement d’électrons libres ou d’ions dans la direction des forces de champ. En d'autres termes, un courant électrique se produit dans la substance.

La propriété qui détermine la capacité d'une substance à conduire du courant électrique est appelée "conductivité électrique". La conductivité électrique dépend directement de la concentration de particules chargées: plus la concentration est élevée, plus la conductivité électrique est élevée.

Selon cette propriété, toutes les substances sont divisées en 3 types:

  1. Guides
  2. Diélectriques.
  3. Semi-conducteurs.

Description des conducteurs

Les conducteurs ont la conductivité électrique la plus élevée de tous les types de substances. Tous les conducteurs sont divisés en deux grands sous-groupes:

  • Métaux (cuivre, aluminium, argent) et leurs alliages.
  • Electrolytes (solution aqueuse de sel, acide).

Dans les substances du premier sous-groupe, seuls les électrons sont capables de se déplacer, car leur liaison avec les noyaux atomiques est faible et, par conséquent, ils en sont simplement séparés. Étant donné que dans le cas des métaux, l’apparition de courant est associée au mouvement des électrons libres, le type de conductivité électrique qu’ils contiennent est appelé électronique.

Connexion parallèle de conducteurs

Parmi les conducteurs du premier sous-groupe est utilisé dans les enroulements de machines électriques, lignes électriques, fils. Il est important de noter que la pureté et l’absence d’impuretés ont une incidence sur la conductivité électrique des métaux.

Mouvement de courant électrique

Dans les substances du deuxième sous-groupe, lorsqu'une solution est appliquée, la molécule se désintègre en un ion positif et négatif. Les ions bougent à cause du champ électrique. Ensuite, lorsque le courant passe dans l'électrolyte, les ions se déposent sur l'électrode qui descend dans l'électrolyte. Le processus quand une substance est libérée d'un électrolyte sous l'influence d'un courant électrique est appelé électrolyse. Le processus d'électrolyse est généralement appliqué, par exemple, lorsqu'un métal non ferreux est extrait d'une solution de son composé, ou lorsque le métal est revêtu d'une couche protectrice d'autres métaux.

Description des diélectriques

Les diélectriques sont aussi appelés substances isolantes électriques.

Toutes les substances isolantes électriques ont la classification suivante:

  • Selon l'état d'agrégation, les diélectriques peuvent être liquides, solides et gazeux.
  • Selon la méthode de production - naturelle et synthétique.
  • Selon la composition chimique - organique et inorganique.
  • En fonction de la structure des molécules - neutres et polaires.

Ceux-ci comprennent les gaz (air, azote, gaz), les huiles minérales, les caoutchoucs et les matières céramiques. Ces substances se caractérisent par leur capacité à se polariser dans un champ électrique . La polarisation est la formation de charges à la surface d'une substance présentant des signes différents.

Exemple diélectrique

Les diélectriques contiennent un petit nombre d'électrons libres, tandis que les électrons ont un lien fort avec les noyaux des atomes et ne s'en détachent que très rarement. Cela signifie que ces substances n'ont pas la capacité de conduire du courant.

Cette propriété est très utile dans la production de produits utilisés dans la protection contre le courant électrique: gants diélectriques, tapis, bottes, isolateurs pour équipements électriques, etc.

À propos des semi-conducteurs

Un semi-conducteur agit comme une substance intermédiaire entre un conducteur et un diélectrique . Les représentants les plus en vue de ce type de substances sont le silicium, le germanium et le sélénium. En outre, des éléments du quatrième groupe du tableau périodique de Dmitry Ivanovich Mendeleev sont généralement affectés à ces substances.

Semi-conducteurs: silicium, germanium, sélénium

Les semi-conducteurs ont une conductivité «trouée» supplémentaire, en plus de la conductivité électronique. Ce type de conductivité dépend de nombreux facteurs environnementaux, notamment la lumière, la température, les champs électriques et magnétiques.

Ces substances ont des liaisons covalentes faibles. Lorsqu'elle est exposée à l'un des facteurs externes, la liaison est détruite, après quoi la formation d'électrons libres se produit. Dans ce cas, lorsque l'électron est détaché, un «trou» libre reste dans la liaison covalente. Les "trous" libres attirent les électrons voisins et cette action peut donc être réalisée indéfiniment.

Augmenter la conductivité des substances semi-conductrices en introduisant diverses impuretés. Cette technique est largement utilisée dans l'électronique industrielle: diodes, transistors, thyristors. Examinons plus en détail les principales différences entre les conducteurs et les semi-conducteurs.

Quelle est la différence entre un conducteur et un semi-conducteur?

La principale différence entre un conducteur et un semi-conducteur réside dans sa capacité à conduire du courant électrique. Le conducteur est beaucoup plus élevé.

Lorsque la température augmente, la conductivité des semi-conducteurs augmente également. la conductance des conducteurs avec l'augmentation devient moins.

Dans les conducteurs purs, dans des conditions normales, un nombre beaucoup plus grand d'électrons sont libérés lors du passage du courant que dans les semi-conducteurs. Dans le même temps, l'ajout d'impuretés réduit la conductivité des conducteurs, mais augmente la conductivité des semi-conducteurs.

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