0305

(Co), cytochrom c (Fe) i inne. Wiadomo, że zaburzenia w metabolizmie poriiryn są przyczyną bardzo ciężkich schorzeń. Właściwości półprzewodnikowe mają również kwasy nukleinowe i białka, jednak ze względu na nierozłączne występowanie tych związków w połączeniu z cieczami ustrojowymi, które mają charakter przewodników elektrolitycznych, ich półprzewodzące właściwości są trudne do badania in situ.

Przewodniki elektronowe. Do przewodników elektronowych, ogólnie biorąc, zaliczane są wszystkie te ciała stałe i ciekłe, które charakteryzują się dużą przewodnością właściwą a. Jednakże, ze względu na rodzaj nośników prądu, stosowany jest podział na przewodniki pierwszego rodzaju, w których przewodnictwo ma charakter elektronowy' (należą do tej grupy wszystkie metale) oraz przewodniki drugiego rodzaju — o przewodnictwie jonowym (tę grupę tworzą elektrolity, a przede wszystkim ich wodne roztwory i sama woda).

Z punktu widzenia pasmowej teorii ciała stałego w przewodnikach elektronowych nie tylko że szerokość strefy wzbronionej wynosi zero, ale zachodzi nakładanie się pasm: podstawowego i przewodnictwa, a więc powstaje strefa mieszana. Dzięki temu w metalach w każdej temperaturze istnieje duże stężenie wolnych elektronów, dających się dowolnie małym natężeniem pola elektrycznego wprawić w ruch skierowany, przeciwny do pola ze względu na ich ujemny ładunek. Natężenie prądu elektronowego, czyli ilość elektronów przechodzących przez powierzchnię poprzecznego przekroju danego przewodnika w ciągu sekundy, zapiszemy

neSAl A t

= neSr

gdzie:

n — stężenie elektronów, e — ładunek elementarny,

S — pole przekroju poprzecznego przewodnika,

v = AljAt — średnia prędkość ruchu skierowanego („dryftu”) elektronów wzdłuż przewodnika o długości Al.

Wprowadzając pojęcie ruchliwości nośników ładunku, zdefiniowaną jako stosunek średniej prędkości ich ruchu skierowanego do natężenia pola elektrycznego wywołującego ten ruch, czyli

m

m² V • s

m

to gęstość prądu j = I/S zapiszemy

j — neuE = oE

Jest to inna postać prawa Ohma, przy czym a = neu jest przewodnością właściwą i stanowi cechę charakterystyczną każdego przewodnika. Widać, że przewodność zależy od stężenia ładunków swobodnych i ich ruchliwości. Narzuca się stąd wniosek, że większą przewodność powinny mieć metale o wyższej wartościowości, bo do „gazu elektronowego” dają więcej elektronów swobodnych przypadających na jeden atom. Na przykład trójwartościowy glin powinien mieć większą przewodność niż dwuwartościowa miedź, tym-

311