半導體同其它導電材料的不同之處-材料顯微鏡
半導體是什么?
半導體同其它導電材料的不同之處,在于影響通過它的電流的還
有其他因素。半導體的電導率介于良導體和絕緣體之間,并隨材料
溫度的增加而增加。
半導體的電性質取決于晶體的結構和存在的雜質。大多數半導
體在純凈狀態下都是絕緣體,但摻人雜質后,就造成電子的過剩(N
型半導電性)或造成缺少電子(P型半導電性)。兩種情況都有助于電
子的流動。常用的半導體包括鍺、硅、硒、氧化亞銅、硫化鉛、砷
化鎵、磷化鎵和碳化硅。
超導是什么?
在絕對零度(一273℃)時,原子停止了它們的正常振動,自由電
子可以實際上不受阻礙地穿過物質。一些材料,當它們被降溫到大
約離絕對零度5度時,就處于這樣一種狀況,一旦在其中產生一個
電流,在沒有任何外力的情況下,它能長時間持續流動。這種現象
稱為超導。但是,在極低溫度下,半導體的電導率反而下降。
電阻是什么?
電阻是阻礙電流通過的。所有的物質都具有一定大小的電阻——
導體電阻小,絕緣體電阻大。電阻是電導的倒數。電導在第一章研
究過,從那里知道,它隨溫度改變有微小的變化。然而,任何特定
材料的純樣品在相同的條件下總有相同的電阻。
除溫度外其他條件還會影響電阻嗎?
會的,例如,碳的電阻隨加于其上的壓強而變化。在限流器和
微音器的設計中就應用了這個效應。水的電阻比許多其他絕緣體的
都要小,因而濕度也會影響材料的電阻。