Le sostanze che favoriscono al loro interno il passaggio della corrente elettrica sono dette conduttori; quelle invece che impediscono il passaggio della corrente sono dette isolanti.
Solo poche sostanze, principalmente i metalli, sono buoni conduttori dell’elettricità. Ciò dipende dal fatto che i metalli sono composti da atomi che hanno una struttura elettronica costituita da una serie di livelli (bande) completamente occupati ed un livello più esterno non completamente occupato, contenente uno, due o a volte anche tre elettroni di valenza . Nei metalli allo stato solido, gli elettroni di valenza sono praticamente liberi di muoversi; essi si trovano in un livello di energia più elevato: si dice che sono in banda di conduzione.
Un campo elettrico applicato al metallo, anche se piccolo, produce un moto di deriva e quindi una corrente elettrica.
In molte sostanze tuttavia, gli elettroni di valenza sono legati agli ioni positivi del reticolo. A causa della mancanza di elettroni liberi e quindi di portatori di carica, in queste sostanze è molto difficile produrre una corrente elettrica ; queste sostanze sono chiamate dielettrici e sono isolanti.
Vi è un’altra categoria di sostanze, chiamate semiconduttori costituite da materiali che hanno un comportamento diverso sia dai conduttori che dagli isolanti. In essi gli elettroni riempiono tutta la banda di valenza e non vi sono elettroni “liberi” nella banda di conduzione, proprio come negli isolanti. Nei semiconduttori, però, l’energia necessaria per far passare un elettrone dalla banda di valenza a quella di conduzione è circa da 1/5 a 1/10 dell’energia di eccitazione di un isolante.
Un aumento di temperatura può avere l’effetto di liberare alcuni elettroni dai loro legami e mandarli in banda di conduzione. I semiconduttori hanno quindi una conducibilità elettrica.
I semiconduttori più usati sono germanio, silicio, tellurio.
Solo poche sostanze, principalmente i metalli, sono buoni conduttori dell’elettricità. Ciò dipende dal fatto che i metalli sono composti da atomi che hanno una struttura elettronica costituita da una serie di livelli (bande) completamente occupati ed un livello più esterno non completamente occupato, contenente uno, due o a volte anche tre elettroni di valenza . Nei metalli allo stato solido, gli elettroni di valenza sono praticamente liberi di muoversi; essi si trovano in un livello di energia più elevato: si dice che sono in banda di conduzione.
Un campo elettrico applicato al metallo, anche se piccolo, produce un moto di deriva e quindi una corrente elettrica.
In molte sostanze tuttavia, gli elettroni di valenza sono legati agli ioni positivi del reticolo. A causa della mancanza di elettroni liberi e quindi di portatori di carica, in queste sostanze è molto difficile produrre una corrente elettrica ; queste sostanze sono chiamate dielettrici e sono isolanti.
Vi è un’altra categoria di sostanze, chiamate semiconduttori costituite da materiali che hanno un comportamento diverso sia dai conduttori che dagli isolanti. In essi gli elettroni riempiono tutta la banda di valenza e non vi sono elettroni “liberi” nella banda di conduzione, proprio come negli isolanti. Nei semiconduttori, però, l’energia necessaria per far passare un elettrone dalla banda di valenza a quella di conduzione è circa da 1/5 a 1/10 dell’energia di eccitazione di un isolante.
Un aumento di temperatura può avere l’effetto di liberare alcuni elettroni dai loro legami e mandarli in banda di conduzione. I semiconduttori hanno quindi una conducibilità elettrica.
I semiconduttori più usati sono germanio, silicio, tellurio.
tabella materiali conduttori
Il coefficiente di temperatura a0 viene fornito per una temperatura di riferimento di 0 °C. Qualora si abbia una temperatura di riferimento f °C, il nuovo valore di af si ricava dalla formula:
af = a0 / 1 + a0 x f
Tabella semiconduttori
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