نیمه هادی در مقابل فلز
فلزات
فلزات برای زمان بسیار طولانی برای بشر شناخته شده است. شواهدی برای اثبات استفاده از فلز در 6000 سال قبل از میلاد وجود دارد. طلا و مس اولین فلزاتی بودند که کشف شدند. از اینها برای ساختن ابزار، جواهرات، مجسمه ها و غیره استفاده می شد. از آن زمان برای مدت طولانی، تنها تعداد کمی از فلزات دیگر (17) کشف شد. اکنون با 86 نوع فلز مختلف آشنا شده ایم. فلزات به دلیل ویژگی های منحصر به فردشان بسیار مهم هستند. معمولا فلزات سخت و محکم هستند (در این مورد استثناهایی مانند سدیم وجود دارد. سدیم را می توان با چاقو برش داد). جیوه فلزی است که در حالت مایع قرار دارد.علاوه بر جیوه، تمام فلزات دیگر در حالت جامد یافت می شوند و شکستن آنها یا تغییر شکل آنها در مقایسه با سایر عناصر غیرفلزی دشوار است. فلزات ظاهری براق دارند. اکثر آنها درخشش نقره ای دارند (به جز طلا و مس). از آنجایی که برخی از فلزات با گازهای اتمسفر مانند اکسیژن بسیار واکنش نشان می دهند، به مرور زمان رنگ های کدر پیدا می کنند. این عمدتا به دلیل تشکیل لایه های اکسید فلزی است. از سوی دیگر، فلزاتی مانند طلا و پلاتین بسیار پایدار و غیر واکنش هستند. فلزات چکش خوار و انعطاف پذیر هستند که به آنها امکان می دهد برای ساختن ابزار خاصی استفاده شوند. فلزات اتم هایی هستند که با حذف الکترون ها می توانند کاتیون ها را تشکیل دهند. بنابراین آنها الکترومثبت هستند. به نوع پیوند بین اتم های فلزی، پیوند فلزی می گویند. فلزات در لایه بیرونی خود الکترون آزاد می کنند و این الکترون ها بین کاتیون های فلزی پراکنده می شوند. بنابراین، آنها به عنوان دریایی از الکترون‌های غیرمحلی شناخته می‌شوند. برهمکنش های الکترواستاتیکی بین الکترون ها و کاتیون ها پیوند فلزی نامیده می شود.الکترون ها می توانند حرکت کنند. بنابراین فلزات توانایی رسانایی الکتریسیته را دارند. همچنین رسانای حرارتی خوبی هستند. به دلیل اتصال فلزی، فلزات ساختار منظمی دارند. نقطه ذوب بالا و نقطه جوش فلزات نیز به دلیل این پیوندهای فلزی قوی است. علاوه بر این، فلزات چگالی بالاتری نسبت به آب دارند. عناصر گروه IA، IIA فلزات سبک هستند. آنها دارای برخی تغییرات با ویژگی های کلی فلز توصیف شده در بالا هستند.
نیمه هادی
هادی ها موادی با رسانایی الکتریکی بالا هستند. عایق ها موادی هستند که جریان الکتریکی را هدایت نمی کنند. نیمه هادی ها موادی هستند که بین هادی ها و عایق ها قرار دارند. بنابراین هدایت الکتریکی آن بین رساناها و عایق ها است. یک نیمه هادی می تواند یک عنصر یا یک ترکیب باشد. سیلیکون رایج ترین عنصری است که به عنوان یک ماده نیمه هادی استفاده می شود. ژرمانیوم نیز نمونه دیگری برای این امر است. رسانایی این عنصر خالص با افزودن مقادیر مختلف ناخالصی تغییر می کند.اینها به عنوان دوپانت شناخته می شوند و افزودن آنها به عنوان دوپینگ شناخته می شود. بیشتر مواد ناخالص مورد استفاده برای سیلیکون بور یا فسفر هستند. نیمه هادی های دوپ شده به عنوان بیرونی نیز شناخته می شوند. به غیر از عناصر، ترکیبات آلی نیز می توانند به عنوان نیمه رسانا عمل کنند. مکانیسم هدایت الکتریسیته در نیمه هادی ها متفاوت است. برخی از نیمه هادی ها الکتریسیته را از طریق الکترون ها (نوع N) حمل می کنند در حالی که برخی از آنها برق را از طریق سوراخ هایی با بار مثبت (نوع p) حمل می کنند. نیمه هادی ها به طور گسترده در تجهیزات الکتریکی مانند رایانه، رادیو، تلفن و غیره استفاده می شوند. آنها همچنین در سلول های خورشیدی، ترانزیستورها، دیودها و غیره قرار می گیرند.
تفاوت بین نیمه هادی و فلز چیست؟
• فلزات رسانا هستند و بنابراین مقدار زیادی الکتریسیته حمل می کنند. نیمه هادی ها رسانایی الکتریکی کمتری نسبت به فلزات دارند.
• در فلزات الکترون ها جریان را انجام می دهند. اما در نیمه هادی ها، جریان از طریق جریان الکترون های سوراخ های دارای بار مثبت انجام می شود.
