img218 2

85

Rys. 4.11. Temperaturowa zależność przewodności elektrycznej półprzewodnika samoistnego

Często do półprzewodników wprowadza się domieszki celowo, aby podwyższyć ich przewodność. Do półprzewodników należą m.in. german, krzem, węgiel, siarka, jod.

4.6.3. DIELEKTRYKI

Dielektryki są to ciała, które mają znikomą przewodność elektryczną. Wynika to z braku nośników ładunku (swobodnych elektronów bądź dziur elektronowych). Materiały takie są dobrymi izolatorami, w związku z czym mają zastosowanie jako izolatory układów elektrycznych. Tak jak w przypadku przewodników i półprzewodników istotna jest przewodność elektryczna, tak w przypadku izolatorów ważną cechą jest wytrzymałość dielektryczna (wytrzymałość na przebicie), czyli zdolność materiału do zachowania swoich właściwości izolacyjnych przy dowolnych natężeniach pola elektrycznego. Właściwości elektroizolacyjne materiałów zależą również od mikrostruktury. Im większa jednorodność, tym większa wytrzymałość na przebicia, czyli lepsza izolacyjność elektryczna. Dlatego często jako izolatory sieci przewodzących prąd stosuje się szkło. Każdy rodzaj defektów mikrostruktury (pory, szczeliny, pęknięcia) powoduje obniżenie izolacyjności, a szkło ma strukturę jednorodną.

Jak już wspomniano, dielektryki są dobrymi izolatorami w zakresie przewodności elektronowej, natomiast mogą być bardzo dobrymi przewodnikami jonowymi. W normalnych warunkach jony wykonują chaotyczne ruchy termiczne, zaś w obecności zewnętrznego pola elektrycznego zaczynają się przemieszczać w kierunku pola. Ruchliwość jonów jest znacznie mniejsza od ruchliwości elektronów i dziur elektronowych. Przemieszczanie się jonów w materiale związane jest z obecnością defektów w strukturze. Jony wykorzystują wolne miejsca w strukturze, przechodząc z jednego do drugiego. Zatem obecność wolnych miejsc zwiększa swobodę i ułatwia ruch jonów, co w konsekwencji prowadzi do wzrostu przewodnictwa jonowego. Czynnikiem, który istotnie wpływa na przewodnictwo jonowe, jest temperatura, ponieważ wzrost temperatury powoduje koncentrację defektów i większą ruchliwość jonów.