Pooljuht vs metall
Metallid
Metallid on inimkonnale tuntud väga pikka aega. On tõendeid metalli kasutamise kohta 6000 eKr. Kuld ja vask olid esimesed metallid, mis avastati. Nendest valmistati tööriistu, ehteid, kujusid jne. Sellest ajast saadik avastati pikema aja jooksul vaid väheseid muid metalle (17). Nüüd on meile tuttavad 86 erinevat tüüpi metalli. Metallid on nende ainulaadsete omaduste tõttu väga olulised. Tavaliselt on metallid kõvad ja tugevad (sellest on ka erandeid, näiteks naatrium. Naatriumi saab lõigata noaga). Elavhõbe on metall, mis on vedelas olekus. Lisaks elavhõbedale leidub kõiki teisi metalle tahkes olekus ja neid on raske murda või muuta nende kuju võrreldes muude mittemetalliliste elementidega. Metallid on läikiva välimusega. Enamik neist on hõbedase läikega (v.a kuld ja vask). Kuna mõned metallid reageerivad väga õhugaasidega, nagu hapnik, muutuvad need aja jooksul tuhmiks. Selle põhjuseks on peamiselt metalloksiidikihtide moodustumine. Teisest küljest on metallid, nagu kuld ja plaatina, väga stabiilsed ja ei reageeri. Metallid on tempermalmist ja plastist, mis võimaldab neid kasutada teatud tööriistade valmistamiseks. Metallid on aatomid, mis võivad elektrone eemaldades moodustada katioone. Seega on need elektripositiivsed. Metalli aatomite vahel tekkiva sideme tüüpi nimetatakse metalliliseks sidemeks. Metallid vabastavad oma väliskestas elektrone ja need elektronid on hajutatud metallikatioonide vahel. Seetõttu tuntakse neid kui delokaliseeritud elektronide merd. Elektronide ja katioonide vahelist elektrostaatilist vastasmõju nimetatakse metalliliseks sidemeks. Elektronid võivad liikuda; seetõttu on metallidel võime juhtida elektrit. Lisaks on need head soojusjuhid. Metallilise sideme tõttu on metallidel korrastatud struktuur. Metallide kõrged sulamis- ja keemistemperatuurid on samuti tingitud nendest tugevatest metallide sidemetest. Lisaks on metallidel suurem tihedus kui veel. Rühma IA, IIA elemendid on kergmetallid. Neil on mõningaid erinevusi ülalkirjeldatud metalli üldomadustest.
Pooljuht
Juhid on kõrge elektrijuhtivusega materjalid. Isolaatorid on materjalid, mis ei juhi elektrit. Pooljuhid on materjalid juhtide ja isolaatorite vahel. Seega jääb selle elektrijuhtivus juhtide ja isolaatorite omade vahele. Pooljuht võib olla element või ühend. Räni on pooljuhtmaterjalina kõige sagedamini kasutatav element. Germaanium on ka teine näide selle kohta. Selle puhta elemendi juhtivust muudetakse erineva koguse lisandite lisamisega. Neid nimetatakse dopantideks ja nende lisamist nimetatakse dopinguks. Räni jaoks kasutatakse enamasti boori või fosforit. Legeeritud pooljuhte tuntakse ka kui väliseid pooljuhte. Peale elementide võivad orgaanilised ühendid toimida ka pooljuhtidena. Pooljuhtide elektrijuhtimise mehhanism on erinev. Mõned pooljuhid kannavad elektrit elektronide kaudu (N-tüüpi), mõned aga positiivselt laetud aukude kaudu (p-tüüpi). Pooljuhte kasutatakse laialdaselt elektriseadmetes, nagu arvutid, raadiod, telefonid jne. Neid kasutatakse ka päikesepatareides, transistorides, dioodides jne.
Mis vahe on pooljuhil ja metallil?
• Metallid on juhid ja seetõttu kannavad nad palju elektrit. Pooljuhtide elektrijuhtivus on väiksem kui metallidel.
• Metallides juhivad voolu elektronid. Kuid pooljuhtides juhib voolu positiivselt laetud aukude elektronide voog.
