Ημιαγωγός εναντίον μετάλλου
Μέταλλα
Τα μέταλλα είναι γνωστά στο ανθρώπινο είδος εδώ και πολύ καιρό. Υπάρχουν 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 κ.λπ. Έκτοτε για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα ανακαλύφθηκαν μόνο λίγα άλλα μέταλλα (17). Τώρα είμαστε εξοικειωμένοι με 86 διαφορετικούς τύπους μετάλλων. Τα μέταλλα είναι πολύ σημαντικά λόγω των μοναδικών χαρακτηριστικών τους. Συνήθως τα μέταλλα είναι σκληρά και ισχυρά (υπάρχουν εξαιρέσεις σε αυτό όπως το νάτριο. Το νάτριο μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι). Ο υδράργυρος είναι ένα μέταλλο, το οποίο βρίσκεται σε υγρή κατάσταση. Εκτός από τον υδράργυρο, όλα τα άλλα μέταλλα βρίσκονται σε στερεή κατάσταση και είναι δύσκολο να τα σπάσουμε ή να αλλάξουμε το σχήμα τους σε σύγκριση με άλλα μη μεταλλικά στοιχεία. Τα μέταλλα έχουν λαμπερή εμφάνιση. Τα περισσότερα από αυτά έχουν ασημί λάμψη (εκτός από χρυσό και χαλκό). Δεδομένου ότι ορισμένα μέταλλα αντιδρούν πολύ με τα ατμοσφαιρικά αέρια όπως το οξυγόνο, τείνουν να αποκτούν θαμπά χρώματα με την πάροδο του χρόνου. Αυτό οφείλεται κυρίως στο σχηματισμό στρωμάτων οξειδίου μετάλλου. Από την άλλη πλευρά, μέταλλα όπως ο χρυσός και η πλατίνα είναι πολύ σταθερά και δεν αντιδρούν. Τα μέταλλα είναι ελατά και όλκιμα, γεγονός που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ορισμένων εργαλείων. Τα μέταλλα είναι άτομα, τα οποία μπορούν να σχηματίσουν κατιόντα αφαιρώντας ηλεκτρόνια. Άρα είναι ηλεκτροθετικά. Ο τύπος των δεσμών που σχηματίζονται μεταξύ των ατόμων μετάλλου ονομάζεται μεταλλικός δεσμός. Τα μέταλλα απελευθερώνουν ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους περίβλημα και αυτά τα ηλεκτρόνια διασκορπίζονται μεταξύ των μεταλλικών κατιόντων. Ως εκ τούτου, είναι γνωστά ως μια θάλασσα αποτοπισμένων ηλεκτρονίων. Οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ηλεκτρονίων και των κατιόντων ονομάζονται μεταλλικοί δεσμοί. Τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινηθούν. ως εκ τούτου, τα μέταλλα έχουν την ικανότητα να μεταφέρουν ηλεκτρισμό. Επίσης, είναι καλοί θερμικοί αγωγοί. Λόγω της μεταλλικής συγκόλλησης, τα μέταλλα έχουν μια τακτοποιημένη δομή. Τα υψηλά σημεία τήξης και τα σημεία βρασμού των μετάλλων οφείλονται επίσης σε αυτούς τους ισχυρούς μεταλλικούς δεσμούς. Επιπλέον, τα μέταλλα έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα από το νερό. Τα στοιχεία της ομάδας ΙΑ, ΙΙΑ είναι ελαφρά μέταλλα. Έχουν κάποιες παραλλαγές από τα παραπάνω περιγραφόμενα γενικά χαρακτηριστικά του μετάλλου.
Ημιαγωγός
Οι αγωγοί είναι υλικά με υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Οι μονωτές είναι υλικά που δεν μεταφέρουν ηλεκτρισμό. Οι ημιαγωγοί είναι τα υλικά μεταξύ των αγωγών και των μονωτών. Άρα η ηλεκτρική του αγωγιμότητα βρίσκεται ανάμεσα σε αυτή των αγωγών και των μονωτών. Ένας ημιαγωγός μπορεί να είναι ένα στοιχείο ή μια ένωση. Το πυρίτιο είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο στοιχείο 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 ντόπινγκ και η προσθήκη αυτών είναι γνωστή ως ντόπινγκ. Τα περισσότερο χρησιμοποιούμενα πρόσθετα για το πυρίτιο είναι το βόριο ή ο φώσφορος. Οι ντοπαρισμένοι ημιαγωγοί είναι επίσης γνωστοί ως εξωγενείς. Εκτός από στοιχεία, οι οργανικές ενώσεις μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως ημιαγωγοί. Ο μηχανισμός αγωγής του ηλεκτρισμού στους ημιαγωγούς είναι διαφορετικός. Μερικοί από τους ημιαγωγούς μεταφέρουν ηλεκτρισμό μέσω ηλεκτρονίων (τύπου Ν) ενώ κάποιοι μεταφέρουν ηλεκτρισμό μέσω θετικά φορτισμένων οπών (τύπου p). Οι ημιαγωγοί χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρικό εξοπλισμό όπως υπολογιστές, ραδιόφωνα, τηλέφωνα κ.λπ. περιλαμβάνονται επίσης σε ηλιακά κύτταρα, τρανζίστορ, διόδους κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Ημιαγωγού και Μετάλλου;
• Τα μέταλλα είναι αγωγοί και επομένως μεταφέρουν μεγάλη ποσότητα ηλεκτρισμού. Οι ημιαγωγοί έχουν λιγότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα από τα μέταλλα.
• Στα μέταλλα τα ηλεκτρόνια μεταφέρουν το ρεύμα. Αλλά στους ημιαγωγούς, το ρεύμα πραγματοποιείται από τη ροή ηλεκτρονίων θετικά φορτισμένων οπών.
