
1、物理性质不同:
(1)导体电阻率很小且易于传导电流。导体中存在大量可自由移动的带电粒子。在外电场作用下,带电粒子作定向运动,形成明显的电流。
(2)半导体常温下导电性能介于导体与绝缘体之间。
(3)绝缘体不善于传导电流,电阻率极高。绝缘体和导体,没有绝对的界限。绝缘体在某些条件下可以转化为导体。
2、用途不同:
(1)导体常用于工程技术、科学以及能源领域。
(2)半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。
(3)绝缘体通常作为电缆的外表覆层。事实上空气本身就是一种绝缘体,并不需要其他的物质进行绝缘。高压输电线就是通过空气绝缘的,因为使用固体(例如塑料)覆层并不实际。然而,导线相互接触可能造成短路和火灾。
在同轴电缆中,中心的导体必须位于正中,以防止电磁波的反射。另外,任何高于60V的电压都会对人体造成电击或触电危险。使用绝缘体作为外表覆层可以防止这些问题。
扩展资料:
通常电阻系数小的,导电性能好的物体例如:银、铜、铝是良导体。含有杂质的水、人体、潮湿的树木、钢筋混凝土电杆、墙壁、大地等,也是导体,但不是良导体。
电阻系数很大的,导电性能很差的物体例如:陶瓷、云母、玻璃、橡胶、塑料、电木、纸、棉纱、树脂等物体,以及干燥的木材等都是绝缘体。
导电性能介于导体和绝缘体之间的物体例如:硅、锗、硒、氧化铜等都是半导体。
一:经典自由电子理论
金属电子被束缚能较低,可以在金属中自由移动。所以加了电压就可以导电。 而半导体是以共价键形式存在,原子核对最外层电子的束缚较强,所以电子不可以随意移动。但是由于半导体是体材料,所以有好多的原子就在一起,那么他们的电子壳层就交叠在一起了。如图,那么电子就可以在这些交叠的轨道上运动了,于是也可以导电。
二:量子自由电子理论
这其实半导体和金属都是运用薛定谔的方程,再根据边界条件的值求解能量表达。他们的共同点是大都在纳米量级下才能观察到能量的量子化效应。比方说,普通金属在体材料即大块的时刻,有良好的导电导热性能,但是在纳米颗粒情况下就会绝缘。 半导体的量子化可以有量子阱,量子线,量子点等。这些情况下其能级发生分离,不再是连续的。
三:能带理论
这也是区别半导体和金属的比较易理解的方式。首先晶体中电子的分布要满足一定的波函数,而波函数也随这晶格周期性的变化。最终得到电子的分布空间是一些带。带和带之间时禁带,即不能存在电子。晶体能够导电是其中的电子在外电场的作用下做定向运动。电子在外电场下做加速运动,于是电子的能量就发生改变。从而电子从能量较低的带跃迁到高的带。半导体,就是能量较低的带里全部填充电子,能量高的带没有电子,因为满所以就好比大家在一起挤着不能动,那么就没有电流。但是有了外力,电子就跃迁,满的地方就空出位置,从而让旁边的电子移动,从而形成电流。金属的较高地方也有电子那么较高的能带上就有电子有空位(空穴),所以何时都能导电。
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