Charakterystyka półprzewodnikowa

 stan stały Materia to taka, w której jej atomy lub cząsteczki są zwarte, połączone ze sobą, nadając jej konsystencję i fizyczną formę. Posiada właściwości odróżniające go od innych stanów skupienia: ciekłych i gazowych, które nadają mu właściwości fizyczne i szeroko obserwowane zachowania chemiczne.

Główne cechy ciała stałego to:

Ogólnie rzecz biorąc, bryły mają następujące cechy, z których każda zostanie wyjaśniona osobno, bardziej szczegółowo:

• Struktura wewnętrzna: amorficzna lub krystaliczna
• Temperatura topnienia
• Gęstość
• Twardość
• Plastyczność
• Ciągliwość
• Przewodność cieplna
• Przewodność elektryczna
• Magnetyzm

Struktura wewnętrzna: amorficzna lub krystaliczna

Dzięki ułożeniu atomów ciała stałe mają dwie możliwe konfiguracje wewnętrzne:

• Amorficzne ciała stałe
• Krystaliczne ciała stałe

 amorficzne ciała stałe To te, które tworzą wśród swoich cząstek nieregularną i nieuporządkowaną strukturę. Tego typu ciała stałe są izotropowe, więc ich topienie nie zachodzi w określonej temperaturze. Gdy pękają, bryły te pozostają w kawałkach o bardzo różnych rozmiarach i różnych kształtach; na przykład szkło.

 krystaliczne ciała stałe To takie, które dzięki wiązaniom między ich atomami lub cząsteczkami tworzą struktury krystaliczne, uporządkowane i zwarte. Tego typu ciała stałe topią się w stałej temperaturze. Po rozbiciu pozostawiają kawałki o regularnych kształtach. Te ciała stałe obejmują cukier i sól.

Temperatura topnienia

Temperatura topnienia wynosi temperatura do którego ciało stałe zaczyna przechodzić w stan ciekły. W przypadku nieorganicznych związków chemicznych, które są substancjami mineralnymi, temperatura ta jest bardzo wysoka. Na przykład w metalach temperatura topnienia może sięgać tysięcy stopni Celsjusza.

Z drugiej strony, w organicznych związkach chemicznych, takich jak np. węglowodany, białka i alkohole, temperatura topnienia jest znacznie niższa. I faktycznie, w wielu organicznych ciałach stałych osiągana jest temperatura samozapłonu i zamiast zacząć się topić, zaczynają palić się podczas spalania.

Gęstość

Gęstość to fizyczna właściwość materii, która wskazuje na ilość masy w każdej jednostce objętości. W ciałach stałych jest na ogół większy niż w cieczach i gazach, ponieważ cząstki są bardziej zwarte i uporządkowane. Może jednak istnieć wyjątek w przypadku materiałów stałych, które są bardzo porowate.

Twardość

Twardość jest odporność na zarysowania powierzchni bryły; lub noszone przez kogoś innego. Przykładami ciał stałych o wysokiej twardości są diament i węglik wolframu. Z obu materiałów wykonuje się końcówki do maszyn warsztatowych, w których stal tnie się do projektowania części mechanicznych. Przykładami miękkich ciał stałych są talk i gips.

Plastyczność

Plastyczność to wyjątkowa zdolność niektórych metali do odlewane i wykonane z drutów, bez zrywania z wysiłkiem, który jest na nich wydrukowany. Przykładami ciągliwych ciał stałych są miedź, aluminium, złoto, srebro. W rzeczywistości celem tworzenia przewodów jest przewodzenie prądu elektrycznego, a wszystkie wymienione metale są dobrymi przewodnikami.

Ciągliwość

Plastyczność to zdolność materiałów stałych do zdeformowane i tworzące z nich różne geometrie, bez pękania. Ta właściwość jest wykorzystywana w metalach do tworzenia cienkich arkuszy. Na przykład aluminium ma bardzo małe grubości, aby stworzyć folię aluminiową. Istnieją również blachy do robienia monet.

Przewodność cieplna

Przewodność cieplna jest właściwością materiałów, która pozwala przez nie transportowana jest energia cieplna. Ciała stałe, które mają najlepszą przewodność cieplną to metale miedź, złoto i srebro. Z drugiej strony ciała stałe, które działają odwrotnie, nazywają się Izolacja cieplna. Przykładami ciał stałych termoizolacyjnych są poliuretan i polistyren.

Przewodność elektryczna

Przewodność elektryczna jest właściwością materiałów, która pozwala krąży przez nie energia elektryczna. Ciała stałe, które mają najlepszą przewodność elektryczną, to metale miedź, złoto i srebro. Z drugiej strony ciała stałe, które działają odwrotnie, nazywają się izolatory elektryczne. Przykładami stałych izolatorów elektrycznych są polietylen i polipropylen.

Magnetyzm

Magnetyzm jest naturalną właściwością ciał stałych, takich jak magnetyt (Fe₃LUB₄) i składa się z zdolność przyciągania innych metalowych przedmiotów. Aby wystąpiło przyciąganie, jedno z dwóch metalowych ciał stałych musi mieć naturalny lub indukowany magnetyzm za pomocą pola elektrycznego. Ciała stałe, które mają magnetyzm, nazywane są magnesy lub magnesy, zazwyczaj.

Typy łączy półprzewodnikowych

W stanie stałym mogą istnieć trzy rodzaje wiązań między tworzącymi je atomami:

• Wiązanie jonowe
• Wiązanie kowalencyjne
• Wiązanie metaliczne

 wiązanie jonowe Występuje między dwoma atomami lub grupami atomów, które przenoszą ładunek elektryczny. Te nośniki ładunku elektrycznego nazywane są jonyi muszą połączyć jeden pozytywny z drugim negatywnym, aby zneutralizować swoje zarzuty przeciwko sobie. Przykładem ciała stałego związanego jonowo jest chlorek sodu (NaCl, sól kuchenna).

Jonowe ciała stałe mogą rozpuścić w wodzie, dzięki czemu ich jony są rozdzielone, pozostawiając w środowisku wodnym ładunki dodatnie i ujemne. Takie połączenie jonowego ciała stałego z wodą to rozwiązanie, które dzięki zdyspergowanym ładunkom będzie miało zdolność przewodzić prąd elektryczny.

 wiązanie kowalencyjne występuje między dwoma atomami, z których jeden ma wolne elektrony walencyjne. Inny atom, któremu brakuje tych elektronów, otrzyma je. Przykładem ciała stałego z wiązaniami kowalencyjnymi jest cukier lub sacharoza o wzorze C₁₂H₂₂LUB₁₁.

 wiązanie metaliczne Występuje pomiędzy atomami metalowego pierwiastka. W zależności od tego, o które chodzi, atomy utworzą układ w postaci siatki, która nada ciału właściwości fizyczne i chemiczne.

Może Cię zainteresować:

• Charakterystyka stanu ciekłego.
• Charakterystyka gazu.