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なぜ半導体は通常の温度で絶縁体であるのですか?

半導体は、通常の温度では絶縁体ではありません 。それらは中間です 電気伝導率の導体と絶縁体の間。その理由は次のとおりです。

* エネルギーバンド: 半導体導電率を理解するための鍵は、原子のエネルギー帯にあります。固体の電子は、バンドにグループ化された異なるエネルギーレベルを占有します:原子価帯(電子は通常原子に結合されている)と伝導帯(電子が自由に移動して電気を伝導できる)です。

* エネルギーギャップ: バンドギャップと呼ばれるこれらのバンドの間にギャップがあります 。 このギャップは、電子が価数帯域から伝導帯にジャンプするために必要なエネルギーを表しています。

* 絶縁体: 絶縁体には大きなバンドギャップがあり、電子が自由に動くことが非常に困難です。

* 導体: 導体は非常に小さく、存在しないバンドギャップを持ち、電子が伝導帯に簡単に移動できるようにします。

* 半導体: 半導体には中程度のバンドギャップがあります 。 通常の温度では、一部の電子はギャップを飛び越えて伝導帯に移動するのに十分な熱エネルギーを持っており、導電率が限られています。

したがって、通常の温度では、半導体は、少数の電子が自由に動くことができるため、ある程度の導電率を示します。 ただし、それらの導電率は導体の導電率よりも大幅に低くなっています。

キーポイント:

*より多くの電子が伝導帯に飛び込むのに十分なエネルギーを獲得するため、半導体の導電率は温度の上昇とともに増加します。

*半導体の特性は、導電率を増加または低下させる可能性のある不純物(ドーピング)の存在に大きく依存しています。

*このユニークな動作により、半導体はトランジスタ、ダイオード、その他の電子デバイスで使用するのに理想的です。

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