מוליכים למחצה נגד מתכת
מתכות
מתכות ידועות למין האנושי במשך זמן רב מאוד. ישנן עדויות להוכחה על שימוש במתכות עוד בשנת 6000 לפני הספירה. זהב ונחושת היו המתכות הראשונות שהתגלו. אלה שימשו לייצור כלים, תכשיטים, פסלים וכו'. מאז התגלו במשך תקופה ארוכה רק מתכות מעטות אחרות (17). כעת אנו מכירים 86 סוגים שונים של מתכות. מתכות חשובות מאוד בגלל המאפיינים הייחודיים שלהן. בדרך כלל מתכות הן קשות וחזקות (יש חריגים לכך כמו נתרן. ניתן לחתוך נתרן בסכין). כספית היא מתכת, הנמצאת במצב נוזלי.מלבד כספית, כל שאר המתכות נמצאות במצב מוצק, וקשה לשבור אותן או לשנות את צורתן בהשוואה ליסודות אחרים שאינם מתכתיים. למתכות יש מראה מבריק. לרובם יש ברק כסוף (למעט זהב ונחושת). מכיוון שחלק מהמתכות מגיבות מאוד לגזים האטמוספריים כמו חמצן, הן נוטות לקבל צבעים עמומים לאורך זמן. זה נובע בעיקר מהיווצרות שכבות תחמוצת מתכת. מצד שני, מתכות כמו זהב ופלטינה הן מאוד יציבות ולא מגיבות. מתכות הן ניתנות לעיבוד ודביקות, מה שמאפשר להשתמש בהן לייצור כלים מסוימים. מתכות הן אטומים, שיכולים ליצור קטיונים על ידי הסרת אלקטרונים. אז הם אלקטרו-חיוביים. סוג הקשר שנוצר בין אטומי מתכת נקרא קשר מתכתי. מתכות משחררות אלקטרונים בקליפות החיצוניות שלהן ואלקטרונים אלו מתפזרים בין קטיוני מתכת. לכן, הם ידועים בתור ים של אלקטרונים דה-לוקאליים. האינטראקציות האלקטרוסטטיות בין האלקטרונים לקטיונים נקראות קשר מתכתי.האלקטרונים יכולים לנוע; לכן, למתכות יש את היכולת להוליך חשמל. כמו כן, הם מוליכים תרמיים טובים. בגלל ההתקשרות המתכתית למתכות יש מבנה מסודר. נקודות התכה גבוהות ונקודות רתיחה של מתכות נובעות גם מהקשרים המתכתיים החזקים הללו. יתר על כן, למתכות יש צפיפות גבוהה יותר מאשר מים. יסודות בקבוצה IA, IIA הם מתכות קלות. יש להם כמה וריאציות מהתכונות הכלליות המתוארות לעיל של מתכת.
מוליכים למחצה
מוליכים הם חומרים בעלי מוליכות חשמלית גבוהה. מבודדים הם חומרים שאינם מוליכים חשמל. מוליכים למחצה הם החומרים שבין מוליכים למבודדים. אז המוליכות החשמלית שלו נמצאת בין זו של מוליכים ומבודדים. מוליך למחצה יכול להיות אלמנט או תרכובת. סיליקון הוא האלמנט הנפוץ ביותר כחומר מוליכים למחצה. גרמניום הוא גם דוגמה נוספת לכך. המוליכות של יסוד טהור זה משתנה על ידי הוספת כמויות שונות של זיהומים.אלה ידועים כסימום ותוספת של אלה ידועה כסימום. החומרים המשמשים בעיקר לסיליקון הם בורון או זרחן. מוליכים למחצה מסוממים ידועים גם כחיצוניים. מלבד יסודות, תרכובות אורגניות יכולות לשמש גם כמוליכים למחצה. מנגנון מוליכי החשמל במוליכים למחצה שונה. חלק מהמוליכים למחצה נושאים חשמל באמצעות אלקטרונים (סוג N) בעוד שחלקם נושאים חשמל דרך חורים בעלי מטען חיובי (סוג p). מוליכים למחצה נמצאים בשימוש נרחב בציוד חשמלי כמו מחשבים, מכשירי רדיו, טלפונים וכו'. הם כלולים גם בתאים סולאריים, טרנזיסטורים, דיודות וכו'.
מה ההבדל בין מוליכים למחצה ומתכת?
• מתכות הן מוליכות ולכן הן נושאות כמות גבוהה של חשמל. למוליכים למחצה יש פחות מוליכות חשמלית למתכות.
• במתכות אלקטרונים מבצעים את הזרם. אבל במוליכים למחצה, הזרם מתבצע על ידי זרימת אלקטרונים של חורים בעלי מטען חיובי.
