10.2
חומרים מסווגים באופן כללי לשלושה סוגים כמו מתכות, מבודדים ומוליכים למחצה.
למתכות אין מרווח פס אנרגיה בשל החפיפה בין פסי הערכיות וההולכה. זה מאפשר תנועת אלקטרונים חופשית, מה שהופך מתכות מוליכים מצוינים של חשמל.
לעומת זאת, למבודדים יש מרווח פס אנרגיה גדול, בדרך כלל גדול מ -3 eV. בטמפרטורת הסביבה, לא מתרחשת הולכה מכיוון שהאנרגיה התרמית או השדה החשמלי המופעל אינם מספיקים כדי לקדם מספר משמעותי של אלקטרונים מפס הערכיות לפס ההולכה, מה שהופך אותם למוליכים גרועים.
מוליכים למחצה קונבנציונליים כמו סיליקון מציגים פער פס אנרגיה צר סביב 1.1 eV. בטמפרטורת הסביבה, מספר משמעותי של אלקטרונים יכולים להיות מעוררים תרמית מפס הערכיות לפס ההולכה, וכתוצאה מכך נוצר זרם קטן.
מעבר זה מייצר נשאים. אלקטרונים חופשיים פועלים כנשאים בפס ההולכה, ואילו החללים הנוצרים על ידי היעדר אלקטרונים, המכונים חורים, פועלים כנשאים בפס הערכיות.
מוליכים למחצה מפגינים מוליכות בינונית, המושפעת מגורמים כגון טמפרטורה, תאורת אור וזיהומים מסוממים.
קיימת שונות במוליכות החשמלית של חומרים - מתכות, מוליכים למחצה ומבודדים המוצגים לראווה בעזרת דיאגרמות פס האנרגיה.
למתכות כגון נחושת (Cu), אבץ (Zn) או ע…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.