Félvezető vs fém
Fémek
A fémeket az emberiség nagyon régóta ismeri. Vannak bizonyítékok, amelyek bizonyítják a fémhasználatot Kr.e. 6000-ben. Az arany és a réz volt az első fém, amelyet felfedeztek. Ezekből szerszámokat, ékszereket, szobrokat stb. készítettek. Azóta hosszabb ideig csak kevés más fémet (17) fedeztek fel. Jelenleg 86 különböző típusú fémet ismerünk. A fémek különleges tulajdonságaik miatt nagyon fontosak. Általában a fémek kemények és erősek (ez alól vannak kivételek, mint például a nátrium. A nátriumot késsel lehet vágni). A higany egy fém, amely folyékony állapotban van. A higanyon kívül az összes többi fém szilárd halmazállapotban található, és nehezen törik el, vagy változtatják meg alakjukat a többi nemfémes elemhez képest. A fémek fényes megjelenésűek. Legtöbbjük ezüstös fényű (az arany és a réz kivételével). Mivel egyes fémek nagyon reakcióképesek a légköri gázokkal, például az oxigénnel, idővel hajlamosak tompa színt kapni. Ez elsősorban a fémoxid rétegek képződésének köszönhető. Másrészt az olyan fémek, mint az arany és a platina, nagyon stabilak és nem reagálnak. A fémek képlékenyek és képlékenyek, ami lehetővé teszi bizonyos szerszámok készítéséhez. A fémek atomok, amelyek elektronok eltávolításával kationokat képezhetnek. Tehát elektropozitívak. A fématomok között létrejövő kötés típusát fémes kötésnek nevezzük. A fémek külső héjukban elektronokat szabadítanak fel, és ezek az elektronok szétszóródnak a fémkationok között. Ezért delokalizált elektronok tengereként ismerik őket. Az elektronok és kationok közötti elektrosztatikus kölcsönhatásokat fémes kötésnek nevezzük. Az elektronok mozoghatnak; ezért a fémek képesek elektromos áramot vezetni. Ezenkívül jó hővezetők. A fémes kötés miatt a fémek rendezett szerkezetűek. A fémek magas olvadáspontja és forráspontja szintén ezeknek az erős fémes kötéseknek köszönhető. Ezenkívül a fémek sűrűsége nagyobb, mint a víz. Az IA, IIA csoport elemei könnyűfémek. Vannak némi eltérések a fém fent leírt általános tulajdonságaitól.
Félvezető
A vezetők nagy elektromos vezetőképességű anyagok. A szigetelők olyan anyagok, amelyek nem vezetik az elektromosságot. A félvezetők a vezetők és a szigetelők között lévő anyagok. Tehát az elektromos vezetőképessége a vezetőké és a szigetelőké közé esik. A félvezető lehet elem vagy vegyület. A szilícium a leggyakrabban használt elem félvezető anyagként. A germánium is egy másik példa erre. Ennek a tiszta elemnek a vezetőképessége különböző mennyiségű szennyeződés hozzáadásával változik. Ezeket adalékanyagoknak nevezik, és ezek hozzáadása doppingnak. A szilíciumhoz leggyakrabban használt adalékanyag a bór vagy a foszfor. Az adalékolt félvezetőket külső néven is ismerik. Az elemeken kívül a szerves vegyületek félvezetőként is működhetnek. A félvezetőkben az elektromosság vezetésének mechanizmusa eltérő. A félvezetők egy része elektronokon (N típusú), míg mások pozitív töltésű lyukakon (p típusú) keresztül szállítják az elektromosságot. A félvezetőket széles körben használják elektromos berendezésekben, például számítógépekben, rádiókban, telefonokban stb. Napelemekben, tranzisztorokban, diódákban stb. is megtalálhatók.
Mi a különbség a félvezető és a fém között?
• A fémek vezetők, ezért nagy mennyiségű villamos energiát szállítanak. A félvezetőknek kisebb az elektromos vezetőképessége, mint a fémeknek.
• A fémekben az elektronok viszik az áramot. A félvezetőkben azonban az áramot a pozitív töltésű lyukak elektronjainak áramlása vezeti.
