• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Przewodnictwo elektryczne



    Podstrony: [1] 2 [3] [4]
    Przeczytaj także...
    Model Drudego (również model elektronów swobodnych, model gazu elektronów swobodnych) – model przewodnictwa elektrycznego ciał stałych (głównie metali) zaproponowany przez Paula Drudego w 1900 r..Półprzewodniki − najczęściej substancje krystaliczne, których konduktywność (przewodnictwo właściwe) może być zmieniana w szerokim zakresie (np. 10 do 10 S/cm) poprzez domieszkowanie, ogrzewanie, oświetlenie bądź inne czynniki. Przewodnictwo typowego półprzewodnika plasuje się między przewodnictwem metali i dielektryków.
    Mechanizmy przewodnictwa elektrycznego[]

    Zależnie od rodzaju ładunków stanowiących prąd elektryczny wyróżnia się następujące mechanizmy (rodzaje) przewodnictwa elektrycznego:

  • elektronowe - nośnikami ładunku są elektrony.
  • dziurowe - nośnikami ładunku są elektrony poruszające się w paśmie walencyjnym (podstawowym) - stosuje się opis przewodnictwa za pomocą poruszającej się "dziury" o ładunku dodatnim.
  • jonowe - nośnikami ładunku są jony.
  • mieszane - nośnikami ładunku są zarówno elektrony, jak i jony.
  • Przewodnictwo przewodników[]

     Osobne artykuły: przewodnik elektrycznymodel Drudego.

    Do grupy przewodników zaliczamy ciała stałe, w których nad całkowicie wypełnionym pasmem walencyjnym, znajduje się częściowo zapełnione pasmo przewodnictwa lub gdy pasmo obsadzone zachodzi na pasmo puste. Elektrony znajdujące się w paśmie przewodnictwa nie są związane z konkretnym atomem, ale mogą przemieszczać się w całej objętości przewodnika. Są to głównie metale, a taki charakter przewodnictwa nazywa się "metalicznym" nawet jeżeli materiał metalem nie jest. Po przyłożeniu do kawałka przewodnika napięcia wytworzy się pole elektryczne, które działa na elektrony zmieniając rozkład ich prędkości. Elektrony poruszające się w kierunku przeciwnym do kierunku działającej siły są hamowane, natomiast elektrony poruszające się zgodnie z tym kierunkiem są przyspieszane. Takie ciała dobrze przewodzą prąd elektryczny.

    Przewodnictwo domieszkowe - to rodzaj niesamoistnego przewodnictwa elektrycznego w półprzewodnikach wywołanego wprowadzeniem do sieci krystalicznej atomów obcych pierwiastków.Przewodnictwo jonowe - to przewodnictwo elektryczne, przy którym nośnikami prądu elektrycznego są jony. Przewodnictwo jonowe może być kationowe lub anionowe.

    Przewodnictwo półprzewodników[]

     Osobny artykuł: półprzewodniki.

    Izolatory i półprzewodniki wyróżnia to, że nad całkowicie zapełnionym pasmem walencyjnym znajduje się puste pasmo dozwolone oddzielone pasmem energii wzbronionych. W półprzewodnikach przerwa energetyczna jest na tyle niewielka, że w temperaturze pokojowej, energia cieplna elektronów wystarcza do przeniesienia pewnej ich liczby z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa. Przeniesione elektrony mogą brać udział w przepływie prądu elektrycznego, a po przejściu do pasma przewodnictwa zostawiają w pasmie walencyjnym nieobsadzony dozwolony poziom energetyczny, który umownie nazywa się dziurą. Elektrony z pasma walencyjnego, mogą się przemieszczać zajmując miejsce sąsiadującej dziury, przewodzenie prądu elektrycznego opisuje się więc za pomocą elektronów i dziur.

    Przewodnictwo mieszane - to przewodnictwo elektryczne, przy którym nośnikami prądu elektrycznego są zarówno elektrony, jak i jony.Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.

    Przewodnictwo półprzewodników charakteryzują się znaczną podatnością na czynniki zewnętrzne, np. temperaturę, pole elektromagnetyczne, są też wrażliwe na domieszkowanie atomami innych pierwiastków. Zwiększenie koncentracji dziur i elektronów na skutek działania czynników innych niż temperatura, na przykład promieniowania elektromagnetycznego nazywa się generacją nośników, a nośniki takie nazywa się nierównowagowymi.

    Półprzewodniki − najczęściej substancje krystaliczne, których konduktywność (przewodnictwo właściwe) może być zmieniana w szerokim zakresie (np. 10 do 10 S/cm) poprzez domieszkowanie, ogrzewanie, oświetlenie bądź inne czynniki. Przewodnictwo typowego półprzewodnika plasuje się między przewodnictwem metali i dielektryków.Pole elektryczne – stan przestrzeni otaczającej ładunki elektryczne lub zmienne pole magnetyczne. W polu elektrycznym na ładunek elektryczny działa siła elektrostatyczna.

    Przewodnictwo elektryczne półprzewodników, ze względu na pochodzenie nośników, można podzielić na:

  • samoistne - gdy elektrony i dziury powstają na skutek generacji termicznej.
  • niesamoistne (najczęściej domieszkowe)


  • Podstrony: [1] 2 [3] [4]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Pasmowa teoria przewodnictwa elektrycznego – kwantowomechaniczna teoria opisująca przewodnictwo elektryczne. W przeciwieństwie do teorii klasycznej punktem wyjścia w tej teorii jest statystyka Fermiego-Diraca i falowa natura elektronów. Najważniejszym pojęciem tej teorii jest pasmo energetyczne - jest to przedział energii, jaką mogą posiadać elektrony w przewodniku. Istnienie ciągłego widma energetycznego jest związane z oddziaływaniem na siebie poszczególnych atomów (jest to zbiór bardzo blisko położonych widm liniowych), natomiast występowanie obszarów zabronionych wynika z warunków nakładanych na periodyczność funkcji falowej elektronów.
    Nadprzewodnictwo – stan materiału polegający na zerowej rezystancji, jest osiągany w niektórych materiałach w niskiej temperaturze.
    Konduktywność (przewodnictwo właściwe, przewodność elektryczna właściwa) to wielkość fizyczna charakteryzująca przewodnictwo elektryczne materiału.
    Poziom energetyczny - energia stanu dostępnego dla cząstki. Poziom może być zdegenerowany, jeśli dana wartość energii cechuje więcej niż jeden stan kwantowy.
    Ładunek elektryczny ciała (lub układu ciał) – fundamentalna właściwość materii przejawiająca się w oddziaływaniu elektromagnetycznym ciał obdarzonych tym ładunkiem. Ciała obdarzone ładunkiem mają zdolność wytwarzania pola elektromagnetycznego oraz oddziaływania z tym polem. Oddziaływanie ładunku z polem elektromagnetycznym jest określone przez siłę Lorentza i jest jednym z oddziaływań podstawowych.
    Dielektryk, izolator elektryczny – materiał, w którym bardzo słabo przewodzony jest prąd elektryczny. Może to być rezultatem niskiej koncentracji ładunków swobodnych, niskiej ich ruchliwości, lub obu tych czynników równocześnie.
    Przewodnictwo niesamoistne - to przewodnictwo elektryczne w półprzewodnikach uwarunkowane występowaniem zakłóceń atomowych sieci krystalicznej.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.02 sek.