銅(cu)
* 金属結合: 銅は金属結合を展示します。そこでは、積極的に帯電した銅イオンの格子全体で、価電子電子が非局在化し、共有されます。これにより、電子の「海」が作成され、優れた電気伝導率が可能になります。
* 結晶構造: 銅は、顔中心の立方体(FCC)格子で結晶化します。この構造は、原子を密接に詰めるのに非常に効率的です。
* 導電率: 電子の自由な動きによる優れた電気導電率。
* 延性と柔軟性: 銅は非常に延性があり(ワイヤーに引き寄せられます)、骨折することなくメタリック格子が変形する能力があるため、柔軟性(薄いシートにハンマーできます)です。
ゲルマニウム(GE)およびシリコン(SI)
* 共有結合: ゲルマニウムとシリコンは半導体です。つまり、導体と絶縁体の導電率があります。それらは共有結合を形成し、隣接する原子間で電子を共有します。
* 結晶構造: ゲルマニウムとシリコンの両方がダイヤモンドの立方格子で結晶化します。この構造は、原子の四面体配置によって特徴付けられます。
* 導電率: 電子の流れを制限する強力な共有結合のため、それらの導電率は銅よりも著しく低い。
* 半導体特性: それらは、ドーピング(不純物の追加)または電界を適用することにより、導電率を変更できるため、半導体挙動を示します。
* brittleness: ゲルマニウムとシリコンは脆く、ストレスがかかると骨折します。
一言で言えば、重要な違い
|機能|銅(Cu)|ゲルマニウム(GE)&シリコン(SI)|
|---------------|---------------------------------------------------|------------------------------------------------------------------|
|結合|メタリック|共有結合|
|クリスタル構造|顔中心の立方体(FCC)|ダイヤモンド立方|
|導電率|高い電気および熱伝導率|半導体 - 導体と絶縁体間の導電率|
|プロパティ|延性、順応性|脆い|
違いが重要な理由
* アプリケーション: 銅は、電気配線、配管、および高い導電率を必要とするその他の用途に最適です。ゲルマニウムとシリコンは、トランジスタ、ダイオード、統合回路などの半導体デバイスで重要です。
* ドーピング: 導電率を制御するために半導体(不純物を追加)する能力は、電子機器で非常に用途が広いものです。
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