Полупроводники в общем представлении
Ты уже знаешь два полярных класса веществ — проводники и диэлектрики. Между ними существует промежуточная группа, без которой не было бы ни одного современного компьютера или смартфона.
Определение
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Полупроводники — вещества с электропроводностью, промежуточной между проводниками и диэлектриками: значительно хуже металлов, но значительно лучше типичных изоляторов.
Главные примеры
Самые известные полупроводники — кремний и германий. Именно кремний лежит в основе почти всей современной электроники: из него изготавливают транзисторы и микрочипы, работающие в компьютерах, телефонах и других устройствах.
Главная особенность — сильная зависимость от условий
В отличие от металлов, у которых число свободных электронов почти неизменно, у полупроводников количество свободных заряженных частиц сильно меняется от условий — например, резко растёт при нагревании или при освещении светом. Именно эта чувствительность делает их полезными для создания управляемых электронных устройств.
Почему тема даётся «в общем представлении»
Полное объяснение работы полупроводников требует довольно сложной квантовой физики, выходящей далеко за рамки школьного курса. На этом уровне достаточно знать сам факт существования такого промежуточного класса веществ и его огромную практическую значимость.
Краткий итог
ГЛАВНОЕ
Полупроводники (кремний, германий) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками, их электропроводность сильно зависит от условий (температура, свет) — это свойство лежит в основе всей современной электроники.
Вопросы и ответы
Металл всегда проводит ток, а изолятор — почти никогда, у обоих нет «переключателя». Полупроводник же можно заставить то проводить, то не проводить ток (например, подавая небольшое управляющее напряжение) — именно эта возможность управления лежит в основе транзистора, базового элемента всей цифровой электроники.
Это прямое применение чувствительности полупроводников к свету, которую ты уже узнал: попадание света на кремний освобождает дополнительные заряженные частицы, создавая электрический ток — именно так солнечная энергия напрямую превращается в электричество.
Да, именно поэтому в компьютерах и другой мощной электронике устанавливают вентиляторы и радиаторы охлаждения — сильный перегрев меняет проводимость полупроводниковых элементов непредсказуемым образом и может нарушить работу устройства или даже повредить его.
Оцените урок:


