電気半導体とは何か、その種類、用途、例を説明します。さらに、導電性および絶縁性の材料。
半導体とは？
半導体は、それらが見られる物理的条件に応じて、導電体または電気絶縁体として機能することができる材料です。これらの条件には通常、 温度 そしてその プレッシャー、放射線の発生率またはの強度 電界 また 磁場 材料がさらされる。
半導体は 化学元素 それらの間で非常に多様であり、実際にはそれ以外の地域から来ています 周期表、しかし、それらは特定の化学的特性を共有し（一般にそれらは四価です）、それはそれらにそれらの特定の電気的特性を与えます。現在、特に業界で最も広く使用されている半導体はシリコン（Si）です。 エレクトロニクス との コンピューティング.
半導体は、絶縁材料とともに、1727年に英国の物理学者で自然主義者のスティーブングレイ（1666-1736）によって発見されましたが、半導体の動作と特性を説明する法則は、1821年に有名なドイツの物理学者GeorgSimonによって説明されました。 （1789-1854）。
半導体アプリケーション
半導体は、駆動と変調を可能にするため、電子産業で特に有用です。 電流 必要なパターンに従って。そのため、通常、次のことに慣れています。
- トランジスタ
- 集積回路
- 電気ダイオード
- 光学センサー
- 固体レーザー
- エレクトリックドライブモジュレーター（エレキギターアンプなど）
半導体の種類
半導体は、物理的環境への応答に応じて、2つの異なるタイプになります。
真性半導体
それらは単一のタイプで構成されています 原子、アレンジ 分子 四面体（つまり、原子価が4の4つの原子）とそれらの原子が 共有結合.
この化学的構成により、 動き から無料 電子 温度の上昇を除いて、分子の周り：その後、電子は エネルギー 利用可能で「ジャンプ」し、正電荷として変換される自由空間を残します。これにより、新しい電子が引き付けられます。このプロセスは組換えと呼ばれ、 熱 これに必要なのは、問題の化学元素によって異なります。
外因性半導体
これらの材料は、ドーピングプロセスを可能にします。つまり、ある種の不純物を原子配置に含めることができます。これらの不純物（5価または3価）に応じて、半導体材料は2つに分けられます。
- N型不純物半導体（ドナー）。これらのタイプの材料では、電子は自由電荷の正孔またはキャリア（正電荷の「空間」）よりも数が多くなります。電位差が材料に印加されると、自由電子は材料の左側に移動し、次に正孔は右側に移動します。正孔が右端に達すると、外部回路からの電子が半導体に入り、電流が流れます。
- 外因性P型半導体（アクセプター）。これらの材料では、利用可能な電子を増やす代わりに、不純物を追加すると正孔が増加します。したがって、利用可能性よりも電子の需要が高く、電子が移動する各自由な「空間」が機能するため、アクセプター材料の追加について説明します。電流の通過を容易にするため。
半導体材料の例
で最も一般的で使用されている半導体 業界 それは：
- シリコン（Si）
- ゲルマニウム（Ge）、しばしば 合金 ケイ素
- ガリウムヒ素（GaAs）
- 硫黄
- 空気
- カドミウム
- セレン
- インド人
- 周期表のグループ12と13の元素と、それぞれグループ16と15の元素の組み合わせから生じるその他の化学物質。
導電性材料
電気伝導特性が変化する半導体とは異なり、導電性材料は常に 電気、その原子の電子配置のため。この導電率は変動する可能性があり、環境の物理的状態によってある程度影響を受ける可能性があります。 電気伝導率 絶対ではありません。
導電性材料の例は、 金属 （鉄、水銀、 銅、アルミニウムなど）および 水.
断熱材
最後に、絶縁材料は、電気の伝導に抵抗する、つまり、電気の通過を防ぐものです。 電子 したがって、電気から身を守り、フリーコースを走ったり、短絡したりするのを防ぐのに役立ちます。また、絶縁体は100％効率的に絶縁されません。限界（絶縁破壊電圧）を超えると、エネルギーが非常に強くなり、絶縁体としての状態を維持できなくなり、少なくともある程度は電流が流れます。
絶縁材料の例は次のとおりです。 プラスチック、セラミック、ガラス、木、紙。