Halfgeleider versus metaal
Metals
Metalen zijn al heel lang bekend bij de mensheid. Er zijn bewijzen om te bewijzen over het gebruik van metaal in 6000 voor Christus. Goud en koper waren de eerste metalen die ontdekt werden. Deze werden gebruikt om gereedschappen, sieraden, beelden enz. Te maken. Sindsdien zijn gedurende een langere periode slechts enkele andere metalen (17) ontdekt. Nu zijn we bekend met 86 verschillende soorten metalen. Metalen zijn erg belangrijk vanwege hun unieke eigenschappen. Meestal zijn metalen hard en sterk (hierop zijn uitzonderingen zoals natrium. Natrium kan met een mes worden gesneden). Kwik is een metaal dat zich in vloeibare toestand bevindt. Naast kwik worden alle andere metalen in de vaste toestand aangetroffen en is het moeilijk om ze te breken of hun vorm te veranderen in vergelijking met andere niet-metalen elementen. Metalen hebben een glanzende uitstraling. De meeste hebben een zilveren glans (behalve goud en koper). Omdat sommige metalen zeer reactief zijn met de atmosferische gassen zoals zuurstof, hebben ze de neiging om saaie kleuren te krijgen na verloop van tijd. Dit komt voornamelijk door de vorming van metaaloxidelagen. Aan de andere kant zijn metalen zoals goud en platina zeer stabiel en niet-reactief. Metalen zijn smeedbaar en nodulair, waardoor ze kunnen worden gebruikt voor het maken van bepaalde gereedschappen. Metalen zijn atomen, die kationen kunnen vormen door elektronen te verwijderen. Dus ze zijn elektro-positief. Het type verbindingsvormen tussen metaalatomen wordt metallische binding genoemd. Metalen maken elektronen vrij in hun buitenste omhulsels en deze elektronen worden verspreid tussen metaalkationen. Daarom staan ze bekend als een zee van gedelocaliseerde elektronen. De elektrostatische interacties tussen de elektronen en kationen worden metallische binding genoemd. De elektronen kunnen bewegen; daarom hebben metalen de mogelijkheid om elektriciteit te geleiden. Ook zijn het goede thermische geleiders. Vanwege de metaalbinding hebben metalen een geordende structuur. Hoge smeltpunten en kookpunten van metalen zijn ook het gevolg van deze sterke metaalbinding. Bovendien hebben metalen een hogere dichtheid dan water. Elementen in groep IA, IIA zijn lichte metalen. Ze hebben enkele variaties van de hierboven beschreven algemene kenmerken van metaal.
Halfgeleider
Geleiders zijn materialen met een hoge elektrische geleiding. Isolatoren zijn materialen die geen elektriciteit geleiden. Halfgeleiders zijn de materialen tussen geleiders en isolatoren. Dus de elektrische geleidbaarheid ligt tussen die van geleiders en isolatoren. Een halfgeleider kan een element of een verbinding zijn. Silicium is een meest gebruikt element als halfgeleidermateriaal. Germanium is hier ook een ander voorbeeld van. De geleidbaarheid van dit pure element wordt veranderd door verschillende hoeveelheden onzuiverheden toe te voegen. Deze staan bekend als doteermiddelen en de toevoeging hiervan staat bekend als doping. Meest gebruikte doteermiddelen voor silicium zijn boor of fosfor. Gedopeerde halfgeleiders staan ook bekend als extrinsiek. Anders dan elementen, kunnen organische verbindingen ook fungeren als halfgeleiders. Het mechanisme van elektriciteitsgeleiding in halfgeleiders is anders. Sommige van de halfgeleiders bevatten elektriciteit via elektronen (N-type), terwijl andere elektriciteit via positief geladen gaten (p-type) transporteren. Semiconductors worden veel gebruikt in elektrische apparatuur zoals computers, radio's, telefoons, enz. Ze worden ook opgenomen in zonnecellen, transistors, diodes, enz..
Wat is het verschil tussen halfgeleider en metaal? • Metalen zijn geleiders en daarom hebben ze een hoge hoeveelheid elektriciteit. Halfgeleiders hebben minder elektrisch geleidingsvermogen dan metalen. • In metalen voeren elektronen de stroom uit. Maar in halfgeleiders, wordt de stroom uitgevoerd door de stroom van elektronen van positief geladen gaten. |