Өткізгіш жартылай өткізгіш пен оқшаулағыш арасындағы негізгі айырмашылық мынада: өткізгіштер жоғары электрөткізгіштік, ал жартылай өткізгіштер аралық өткізгіштік, ал изоляторлар болмашы өткізгіштік көрсетеді.
Өткізгіштер, жартылай өткізгіштер және оқшаулағыштар электрөткізгіштігіне байланысты кез келген материалды жіктеуге болатын үш санат.
Дирижер дегеніміз не?
Өткізгіш немесе электр өткізгіш – электр техникасында бір немесе бірнеше бағытта заряд ағынына рұқсат етілген объект. Басқаша айтқанда, өткізгіш материалдар өздері арқылы электр тогын өткізе алады. Ең көп тараған электр өткізгіштер металдар мен металл заттар болып табылады. Бұл материалдарда электр тогы теріс зарядталған электрондар ағыны, оң зарядталған саңылаулар арқылы, кейде оң және теріс иондардың болуына байланысты пайда болады.
Одан да маңыздысы, электр тогы өткізгіш арқылы өткенде, зарядталған бөлшектің ток өндірілетін жерден ток тұтыну орын алатын жерге өтуі қажет емес. Мұнда зарядталған бөлшектер көршісіне энергияның шектеулі мөлшерін итермелеуге бейім және бұл көршілес бөлшектер арасындағы тізбекті реакция ретінде пайда болады, онда тізбектің соңындағы бөлшектер тұтынушы объектісіне қуатты итереді. Сондықтан мобильді заряд тасымалдаушылар арасында ұзақ тізбекті импульс беруді байқай аламыз.
01-сурет: электрөткізгіш
Өткізгішке қатысты кедергі мен өткізгіштік туралы екі маңызды фактіні қарастырғанда, кедергі материалдың құрамына және оның өлшемдеріне байланысты, ал өткізгіштік кедергіге байланысты. Бұған қоса, өткізгіштің температурасы да үлкен әсер етеді. Тек металдар ғана емес, сонымен қатар электролиттер, жартылай өткізгіштер, асқын өткізгіштер, плазмалық күйлер және кейбір металл емес өткізгіштер, соның ішінде графитті қамтитын өткізгіштердің басқа түрлері де болуы мүмкін.
Жартылай өткізгіш дегеніміз не?
Жартылай өткізгіштер – өткізгіштер мен оқшаулағыштардың өткізгіштігінің арасына түсетін электрөткізгіштік мәні бар материалдар. Ең бастысы, бұл материалдардың кедергісі температура көтерілген кезде төмендейді. Сонымен қатар, біз материалдың кристалдық құрылымына қоспаларды (процесс «допинг» деп аталады) енгізу арқылы жартылай өткізгіштердің өткізгіштігін өзгерте аламыз. Сондықтан біз бұл материалдарды әртүрлі әртүрлі қолданбалар үшін өте маңызды пайдалана аламыз.
Бір кристалдық құрылымда кездесетін әртүрлі легирленген құрылымдары бар екі аймақ жартылай өткізгіш түйісуін жасайды. Бұл қосылыстар диодтардағы, транзисторлардағы және басқа заманауи электроникадағы заряд тасымалдаушылардың әрекеті үшін негіз болады.
Жартылай өткізгіш материалдардың кейбір кең таралған мысалдарына кремний, германий, галлий арсениді және металлоидты элементтер жатады. Жартылай өткізгішті қалыптастыру үшін қолданылатын ең көп таралған материалдарға лазерлік диодтар, күн батареялары жатады. Микротолқынды интегралды схемалар, т.б. кремний және германий.
02-сурет: жартылай өткізгіш – кремний
Допингтік процесстен кейін кристалдық құрылымдағы заряд тасымалдаушылардың саны тез өседі. Жартылай өткізгіште өткізгіштікке көмектесетін бос тесіктер немесе бос электрондар болуы мүмкін. Егер материалда бос саңылаулар көбірек болса, онда біз оны «p-типті» жартылай өткізгіш деп атаймыз, ал егер бос электрондар болса, онда ол «n-типіне» жатады. Допинг процесінде біз бес валентті химиялық элементтер, соның ішінде сурьма, фосфор немесе мышьяк сияқты материалдарды немесе бор, галлий және индий сияқты үш валентті атомдарды қоса аламыз. Сонымен қатар, біз жартылай өткізгіштердің өткізгіштігін температураны арттыру арқылы да арттыра аламыз.
Оқшаулағыш дегеніміз не?
Оқшаулағыштар – еркін ағынды электр тогын өткізе алмайтын материалдар. Өйткені бұл түрдегі материал атомдарында атомдармен тығыз байланысқан және оңай қозғала алмайтын электрондар болады. Меншікті кедергі қасиетін қарастырғанда өткізгіштер мен жартылай өткізгіштермен салыстырғанда меншікті кедергі өте жоғары. Бейметалдар оқшаулағыштардың ең көп тараған мысалдары болып табылады.
Алайда мінсіз оқшаулағыштар жоқ, өйткені оларда электр тогын өткізе алатын мобильді зарядтардың аз саны бар. Сонымен қатар, барлық оқшаулағыштар материалға жеткілікті мөлшерде қолданылатын кернеу болған кезде электр өткізгіштікке ие болады, бұл электрондарды атомдардан жұлып алуы мүмкін. Бұл оқшаулағыштың бұзылу кернеуі.
Оқшаулағыштардың әртүрлі қолданылуы бар, соның ішінде электр өткізгіштерді тоқтың өзінен өтуіне жол бермей тіреу және бөлу үшін электр жабдықтарын өндіру. Сонымен қатар, оқшаулағыштың икемді жабыны әдетте оқшауланған сымдарды жасау үшін электр сымдары мен кабельдер үшін қолданылады. Себебі бір-біріне тиетін сымдар айқаспалы қосылымды, қысқа тұйықталуды және өрт қаупін тудырады.
Өткізгіш жартылай өткізгіш пен оқшаулағыштың айырмашылығы неде?
Өткізгіштер, жартылай өткізгіштер және оқшаулағыштар - электр өткізгіштігіне байланысты кез келген материалды жіктеуге болатын үш санат. Өткізгіш жартылай өткізгіш пен оқшаулағыш арасындағы негізгі айырмашылық мынада: өткізгіштер жоғары электр өткізгіштікке ие, ал жартылай өткізгіштер аралық өткізгіштікке ие, ал оқшаулағыштар шамалы өткізгіштікке ие.
Келесі кестеде жартылай өткізгіш пен оқшаулағыштың жанама салыстыру үшін айырмашылықтары берілген.
Қорытынды – Өткізгіш пен жартылай өткізгіш пен оқшаулағыш
Өткізгіштер, жартылай өткізгіштер және оқшаулағыштар - электр өткізгіштігіне байланысты кез келген материалды жіктеуге болатын үш санат. Өткізгіш жартылай өткізгіш пен оқшаулағыш арасындағы негізгі айырмашылық мынада: өткізгіштер жоғары электрөткізгіштік, ал жартылай өткізгіштер аралық өткізгіштік, ал оқшаулағыштар шамалы өткізгіштік көрсетеді.
