Проводники, непроводники и полупроводники

Не в каждом теле имеются условия для прохождения электрического тока. Дело в том, что атомы и молекулы различных веществ обладают неодинако­выми свойствами. Так, валентные электроны легко покидают оболочки метал­лов и беспорядочно, хаотично движутся непрерывно между атомами. В металлах очень много свободных электронов. По существу металл состоит из положитель­ных ионов, расположенных в определенном порядке, пространство между кото­рыми заполнено свободными электронами (рис. 8). В металле невозможно различить, какой электрон к какому из атомов относится, они сливаются в еди­ное электронное «облако». Огромное количество свободных электронов в металлах создает в них наиболее благоприятные условия для электрического тока. Нужно только превратить хаотическое движение электронов в упорядоченное, заставить их двигаться в одном направлении. А вот в некоторых телах и веществах почти нет свободных электронов, так как они прочно удерживаются ядрами. У молекул и атомов таких тел трудно «отобрать» или «навязать» им лишние электроны. В таких телах нельзя создать электрический ток.

В связи с этими явлениями все тела и вещества, в которых можно соз­давать электрический ток, называют п р о в о д н и к а м и. Те же тела и вещества, в которых нельзя создать ток, называют не­проводниками или диэлектриками.

Проводниками, кроме металлов, являются также уголь, растворы солей, кислоты, щелочи, живые организмы и многие другие тела и ве­щества. Причем в растворах солей электрический ток создается не только электронами, но и по­ложительными ионами. Непроводниками элект­рического тока являются воздух, стекло, пара­фин, слюда, лаки, фарфор, резина, пластмассы, различные смолы, маслянистые жидкости, сухое дерево, сухая ткань, бумага и другие вещества. Фарфоровыми, например, делают изоляторы для электропроводки, лаки используют для покры­тия проводов, чтобы изолировать провода от других предметов.

Однако есть большая группа веществ, име­нуемых полупроводниками. К полу­проводникам относятся, например, германий, кремний. По проводимости тока они зани­мают среднее место между проводниками и непроводниками. Считавшиеся когда-то непригодными для практических целей, сейчас они стали основным материалом для производства всех современных полупроводниковых приборов, например транзисторов.

В. Г. Борисов. Юный Радиолюбитель