Διαφορά μεταξύ ημιαγωγών και μετάλλων

Ημιαγωγοί έναντι μετάλλου

Μέταλλα

Τα μέταλλα είναι γνωστά σε ανθρώπινο είδος για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Υπάρχουν αποδεικτικά στοιχεία που αποδεικνύουν τη χρήση μετάλλων από το 6000 π.Χ. Ο χρυσός και ο χαλκός ήταν τα πρώτα μέταλλα που ανακαλύφθηκαν. Αυτά χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή εργαλείων, κοσμημάτων, αγαλμάτων κλπ. Από τότε για μια μακρύτερη περίοδο ανακαλύφθηκαν λίγα μόνο μέταλλα (17). Τώρα γνωρίζουμε 86 διαφορετικούς τύπους μετάλλων. Τα μέταλλα είναι πολύ σημαντικά λόγω των μοναδικών χαρακτηριστικών τους. Συνήθως τα μέταλλα είναι σκληρά και ισχυρά (υπάρχουν εξαιρέσεις από αυτό, όπως το νάτριο, το νάτριο μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι). Ο υδράργυρος είναι ένα μέταλλο, το οποίο είναι σε υγρή κατάσταση. Εκτός από τον υδράργυρο, όλα τα άλλα μέταλλα βρίσκονται στη στερεά κατάσταση και είναι δύσκολο να τα σπάσουν ή να αλλάξουν το σχήμα τους σε σύγκριση με άλλα μη μεταλλικά στοιχεία. Τα μέταλλα έχουν λαμπερή εμφάνιση. Οι περισσότεροι από αυτούς έχουν ασημένια λάμψη (εκτός από χρυσό και χαλκό). Δεδομένου ότι μερικά μέταλλα είναι πολύ αντιδραστικά με τα ατμοσφαιρικά αέρια όπως το οξυγόνο, τείνουν να έχουν βαρετά χρώματα με την πάροδο του χρόνου. Αυτό οφείλεται κυρίως στο σχηματισμό στρώσεων μεταλλικών οξειδίων. Από την άλλη πλευρά, τα μέταλλα όπως ο χρυσός και η πλατίνα είναι πολύ σταθερά και δεν αντιδρούν. Τα μέταλλα είναι εύπλαστα και εύπλαστα, τα οποία τους επιτρέπουν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ορισμένων εργαλείων. Τα μέταλλα είναι άτομα που μπορούν να σχηματίσουν κατιόντα με την απομάκρυνση των ηλεκτρονίων. Έτσι είναι ηλεκτροθετικά. Ο τύπος των δεσμών μεταξύ των μεταλλικών ατόμων ονομάζεται μεταλλική συγκόλληση. Τα μέταλλα απελευθερώνουν ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους κέλυφος και αυτά τα ηλεκτρόνια διασκορπίζονται μεταξύ μεταλλικών κατιόντων. Ως εκ τούτου, είναι γνωστά ως μια θάλασσα από delocalized ηλεκτρόνια. Οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ηλεκτρονίων και των κατιόντων ονομάζονται μεταλλική συγκόλληση. Τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινηθούν. Ως εκ τούτου, τα μέταλλα έχουν την ικανότητα να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια. Επίσης, είναι καλοί θερμικοί αγωγοί. Λόγω της μεταλλικής συγκόλλησης των μετάλλων έχουν μια διατεταγμένη δομή. Τα υψηλά σημεία τήξης και τα σημεία βρασμού των μετάλλων οφείλονται επίσης σε αυτές τις ισχυρές μεταλλικές συνδέσεις. Επιπλέον, τα μέταλλα έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα από το νερό. Στοιχεία στην ομάδα IA, IIA είναι ελαφρά μέταλλα. Έχουν κάποιες παραλλαγές από τα παραπάνω περιγραφόμενα γενικά χαρακτηριστικά του μετάλλου.

Ημιαγωγοί

Οι αγωγοί είναι υλικά με υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Οι μονωτήρες είναι υλικά που δεν εκτελούν ηλεκτρική ενέργεια. Οι ημιαγωγοί είναι τα υλικά μεταξύ αγωγών και μονωτών. Έτσι η ηλεκτρική αγωγιμότητά του είναι μεταξύ των αγωγών και των μονωτών. Ο ημιαγωγός μπορεί να είναι ένα στοιχείο ή μια ένωση. Το πυρίτιο είναι ένα στοιχείο που χρησιμοποιείται συχνότερα ως υλικό ημιαγωγών. Το γερμάνιο είναι επίσης ένα άλλο παράδειγμα για αυτό. Η αγωγιμότητα αυτού του καθαρού στοιχείου αλλάζει με την προσθήκη διαφόρων ποσοτήτων ακαθαρσιών. Αυτά είναι γνωστά ως dopants και η προσθήκη αυτών είναι γνωστή ως doping.Τα πλέον χρησιμοποιούμενα πρόσθετα για το πυρίτιο είναι το βόριο ή ο φώσφορος. Οι ημιαγωγοί με δωρεά είναι επίσης γνωστοί ως εξωγενείς. Εκτός από τα στοιχεία, οι οργανικές ενώσεις μπορούν επίσης να δρουν ως ημιαγωγοί. Ο μηχανισμός μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος σε ημιαγωγούς είναι διαφορετικός. Μερικοί από τους ημιαγωγούς μεταφέρουν ηλεκτρισμό μέσω ηλεκτρονίων (τύπου Ν), ενώ ορισμένοι μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω θετικά φορτισμένων οπών (τύπου p). Οι ημιαγωγοί χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρικό εξοπλισμό όπως υπολογιστές, ραδιόφωνα, τηλέφωνα κλπ. Περιλαμβάνονται επίσης σε ηλιακά κύτταρα, τρανζίστορ, διόδους κ.λπ.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Semiconductor και Metal; • Τα μέταλλα είναι αγωγοί και συνεπώς μεταφέρουν μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ημιαγωγοί έχουν λιγότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα από τα μέταλλα. • Σε μέταλλα τα ηλεκτρόνια εκτελούν το ρεύμα. Αλλά στους ημιαγωγούς, το ρεύμα διεξάγεται από τη ροή των ηλεκτρονίων των θετικά φορτισμένων οπών.