Puolijohde vs metalli
Metallit
Metallit ovat ihmislajin tiedossa hyvin kauan. Metallien käytöstä on todisteita jo vuonna 6000 eKr. Kulta ja kupari olivat ensimmäiset metallit, jotka löydettiin. Niitä käytettiin työkalujen, korujen, patsaiden jne. Valmistamiseen. Siitä lähtien pidempään aikaan löydettiin vain muutamia muita metalleja (17). Nyt tunnemme 86 erilaista metallia. Metallit ovat erittäin tärkeitä niiden ainutlaatuisten ominaisuuksien vuoksi. Yleensä metallit ovat kovia ja vahvoja (tästä on poikkeuksia, kuten natrium. Natrium voidaan leikata veitsellä). Elohopea on metalli, joka on nestemäisessä tilassa. Elohopean lisäksi kaikki muut metallit ovat kiinteässä tilassa, ja niitä on vaikea rikkoa tai muuttaa niiden muotoa muihin ei-metallisiin elementteihin verrattuna. Metallien ulkonäkö on kiiltävä. Suurimmalla osalla niistä on hopeinen kiilto (paitsi kulta ja kupari). Koska jotkut metallit ovat hyvin reaktiivisia ilmakehän kaasujen, kuten hapen, kanssa, ne pyrkivät saamaan tummia värejä ajan myötä. Tämä johtuu pääasiassa metallioksidikerrosten muodostumisesta. Toisaalta metallit, kuten kulta ja platina, ovat erittäin stabiileja ja reagoimattomia. Metallit ovat muovattavia ja sitkeitä, minkä ansiosta niitä voidaan käyttää tiettyjen työkalujen valmistamiseen. Metallit ovat atomeja, jotka voivat muodostaa kationeja poistamalla elektroneja. Joten ne ovat sähköpositiivisia. Metalliatomien välisten sidosmuotojen tyyppiä kutsutaan metallisidokseksi. Metallit vapauttavat elektroneja ulkokuorissaan ja nämä elektronit ovat dispergoituneet metallikationien väliin. Siksi niitä kutsutaan delokalisoituneiden elektronien mereksi. Elektronien ja kationien välisiä sähköstaattisia vuorovaikutuksia kutsutaan metallisiksi sidoksiksi. Elektronit voivat liikkua; siksi metalleilla on kyky johtaa sähköä. Myös,ne ovat hyviä lämmönjohtimia. Metallisidoksen takia metallien rakenne on järjestetty. Metallien korkeat sulamis- ja kiehumispisteet johtuvat myös näistä voimakkaista metallisidoksista. Lisäksi metallien tiheys on suurempi kuin vedellä. Ryhmien IA, IIA elementit ovat kevyitä metalleja. Niillä on joitain muunnelmia edellä kuvatuista metallin yleisominaisuuksista.
Puolijohde
Johtimet ovat materiaaleja, joilla on korkea sähkönjohtavuus. Eristimet ovat materiaaleja, jotka eivät johda sähköä. Puolijohteet ovat johtimien ja eristeiden välissä olevia materiaaleja. Joten sen sähkönjohtavuus on johtimien ja eristeiden välillä. Puolijohde voi olla elementti tai yhdiste. Pii on yleisimmin käytetty elementti puolijohdemateriaalina. Germanium on myös toinen esimerkki tästä. Tämän puhtaan elementin johtokykyä muutetaan lisäämällä erilaisia määriä epäpuhtauksia. Näitä kutsutaan dopanteiksi ja niiden lisäys tunnetaan dopingina. Piin lisäaineina käytetään enimmäkseen booria tai fosforia. Dopatut puolijohteet tunnetaan myös ulkoisina. Orgaaniset yhdisteet voivat toimia puolijohteina paitsi elementteinä. Puolijohteiden johtavan sähkön mekanismi on erilainen. Jotkut puolijohteet kuljettavat sähköä elektronien kautta (N-tyyppi), kun taas jotkut kuljettavat sähköä positiivisesti varattujen reikien kautta (p-tyyppi). Puolijohteita käytetään laajalti sähkölaitteissa, kuten tietokoneissa, radioissa, puhelimissa jne. Ne sisältyvät myös aurinkokennoihin, transistoreihin, diodeihin jne.
Mitä eroa on puolijohde ja metalli?
• Metallit ovat johtimia ja siksi ne kuljettavat paljon sähköä. Puolijohteiden sähkönjohtavuus on vähemmän kuin metallien.
• Metallissa elektronit suorittavat virran. Mutta puolijohteissa virran suorittaa positiivisesti varautuneiden reikien elektronivirta.
