导体、绝缘体与半导体

我们知道，像铜、铝或铁这样的一些物质是很容易导电的，我们把它称做导体；而像玻璃、云母、陶瓷之类的物质就很不容易导电，被称为绝缘体。这是什么道理呢?因为在导体中存在着不少与原子核联系很松弛的电子，它们很容易摆脱原子核的束缚而在原子之间自由运动，因此被称为自由电子。各种金属内部都在不同程度上存在着大量的自由电子，它们在外电场的作用下，能很快地使电荷量从一处移到另一处，所以金属是导体。相反地，在绝缘体内部自由电子却很少，所以几乎不能导电，因而可以用来做隔电的材料。但要指出，绝缘体并不是绝对不导电的，只是它的导电能力与导体相比相差得非常悬殊而已。
　　特别使人关心的是像硅与锗这些物质，它们的导电能力介于导体与绝缘体之间，称为半导体。半导体有很多特殊的性能，尤其是当在纯硅、纯锗中间掺入适量的其他杂质之后，其导电能力会成百万倍地增加。例如当掺有像铟、铝、镓或硼等这样的杂质之后就形成了P型半导体，而当掺了锑、磷或砷等杂质之后即成为N型半导体。利用P型及N型半导体制成的各种晶体管，是电子设备的基本元件之一。