Hvorfor er halvledere isolatorer ved almindelig temperatur?

* Energibånd: Nøglen til at forstå halvlederkonduktivitet ligger i energibåndene i deres atomer. Elektroner i et solidt besætter forskellige energiniveauer grupperet i bånd:Valensbåndet (hvor elektroner normalt er bundet til atomer) og ledningsbåndet (hvor elektroner er fri til at bevæge sig og udføre elektricitet).

* Energifalter: Der er et kløft mellem disse bands kaldet båndgap . Dette hul repræsenterer den energi, der kræves for at et elektron til at hoppe fra valensbåndet til ledningsbåndet.

* isolatorer: Isolatorer har et stort båndgap, hvilket gør det ekstremt vanskeligt for elektroner at bevæge sig frit.

* Ledere: Ledere har et meget lille eller ikke -eksisterende båndgap, hvilket gør det muligt for elektroner let at bevæge sig ind i ledningsbåndet.

* halvledere: Halvledere har et moderat båndgap . Ved almindelige temperaturer har nogle elektroner nok termisk energi til at hoppe over kløften og flytte til ledningsbåndet, hvilket fører til begrænset ledningsevne.

Ved almindelige temperaturer udviser halvledere en vis ledningsevne på grund af et par elektroner, der er i stand til at bevæge sig frit. Deres ledningsevne er imidlertid markant lavere end ledende.

Nøglepunkter:

* Halvlederledningsevnen øges med stigende temperatur, fordi flere elektroner får nok energi til at hoppe ind i ledningsbåndet.

* Egenskaberne ved halvledere er meget afhængige af tilstedeværelsen af ​​urenheder (doping), som enten kan øge eller mindske deres ledningsevne.

* Denne unikke opførsel gør halvledere ideelle til brug i transistorer, dioder og andre elektroniske enheder.