Жартылай өткізгіш және металл
Металдар
Металдар адамзатқа өте ұзақ уақыт бойы белгілі. Біздің эрамызға дейінгі 6000 жылдары металды пайдалануды дәлелдейтін деректер бар. Алтын мен мыс алғаш ашылған металдар болды. Олар құралдарды, зергерлік бұйымдарды, мүсіндерді және т.б. жасау үшін пайдаланылды. Содан бері ұзақ уақыт бойы тек бірнеше басқа металдар (17) табылды. Қазір біз металдардың 86 түрімен таныспыз. Металдар ерекше қасиеттеріне байланысты өте маңызды. Әдетте металдар қатты және берік (натрий сияқты ерекшеліктер бар. Натрийді пышақпен кесуге болады). Сынап - сұйық күйде болатын металл. Сынаптан басқа барлық басқа металдар қатты күйде кездеседі және басқа металл емес элементтермен салыстырғанда оларды бұзу немесе пішінін өзгерту қиын. Металдардың жылтыр сыртқы түрі бар. Олардың көпшілігі күмістей жылтырға ие (алтын мен мыстан басқа). Кейбір металдар оттегі сияқты атмосфералық газдармен өте реактивті болғандықтан, олар уақыт өте күңгірт түстерге ие болады. Бұл негізінен металл оксиді қабаттарының пайда болуына байланысты. Екінші жағынан, алтын және платина сияқты металдар өте тұрақты және реактивті емес. Металдар иілгіш және иілгіш, бұл оларды белгілі бір құралдарды жасау үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Металдар – электрондарды алып тастау арқылы катион түзе алатын атомдар. Сондықтан олар электропозитивті. Металл атомдары арасындағы байланыс түрі металдық байланыс деп аталады. Металдар сыртқы қабықтарында электрондарды босатады және бұл электрондар металл катиондарының арасында дисперсті болады. Сондықтан олар делокализацияланған электрондар теңізі ретінде белгілі. Электрондар мен катиондар арасындағы электростатикалық әсерлесу металдық байланыс деп аталады. Электрондар қозғала алады; сондықтан металдардың электр тогын өткізу қабілеті бар. Сонымен қатар, олар жақсы жылу өткізгіштер. Металлдық байланыстың арқасында металдар реттелген құрылымға ие. Металдардың жоғары балқу және қайнау температуралары да осы күшті металдық байланысқа байланысты. Оның үстіне металдардың тығыздығы суға қарағанда жоғары. IA, IIA тобындағы элементтер жеңіл металдар. Олардың металдың жоғарыда сипатталған жалпы ерекшеліктерінен кейбір өзгерістері бар.
Жартылайөткізгіш
Өткізгіштер – жоғары электр өткізгіштігі бар материалдар. Оқшаулағыштар - бұл электр тогын өткізбейтін материалдар. Жартылай өткізгіштер - өткізгіштер мен оқшаулағыштардың арасындағы материалдар. Сондықтан оның электр өткізгіштігі өткізгіштер мен оқшаулағыштардың арасында болады. Жартылай өткізгіш элемент немесе қосылыс болуы мүмкін. Кремний - жартылай өткізгіш материал ретінде жиі қолданылатын элемент. Бұған германия да мысал бола алады. Бұл таза элементтің өткізгіштігі әртүрлі мөлшердегі қоспаларды қосу арқылы өзгереді. Бұл қоспалар ретінде белгілі, ал оларды қосу допинг деп аталады. Кремнийге арналған қоспалар көбінесе бор немесе фосфор болып табылады. Қоспаланған жартылай өткізгіштер сыртқы деп те аталады. Элементтерден басқа органикалық қосылыстар да жартылай өткізгіштер ретінде әрекет ете алады. Жартылай өткізгіштерде электр тогын өткізу механизмі әртүрлі. Жартылай өткізгіштердің кейбіреулері электр тогын электрондар арқылы (N типті), ал кейбіреулері оң зарядталған саңылаулар арқылы (p түрі) тасымалдайды. Жартылай өткізгіштер компьютерлер, радиолар, телефондар, т.б. сияқты электр жабдықтарында кеңінен қолданылады. Олар сондай-ақ күн батареяларына, транзисторларға, диодтарға және т.б. кіреді.
Жартылай өткізгіш пен металдың айырмашылығы неде?
• Металдар өткізгіш болып табылады, сондықтан олар көп мөлшерде электр энергиясын тасымалдайды. Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі металдарға қарағанда азырақ.
• Металдарда токты электрондар жүргізеді. Бірақ жартылай өткізгіштерде ток оң зарядталған саңылаулардың электрондарының ағыны арқылы жүзеге асады.
