İletken Ve Yalıtkan Maddeler - İletken Ve Yalıtkan Nedir, Dirençleri Neye Bağlıdır?

**Prof. Dr. Sinsi** · 09-11-2012

İletken Ve Yalıtkan Maddeler - İletken Ve Yalıtkan Nedir, Dirençleri Neye Bağlıdır?
İletken Ve Yalıtkan Maddeler - İletken Ve Yalıtkan Nedir, Dirençleri Neye Bağlıdır?

İletkenler

İletkenlerin başlıca özellikleri:

Elektrik akımını iyi iletirler

Atomların dış yörüngesindeki elektronlar atoma zayıf olarak bağlıdır

Isı, ışık ve elektriksel etki altında kolaylıkla atomdan ayrılırlar

Dış yörüngedeki elektronlara Valans Elektron denir

Metaller, bazı sıvı ve gazlar iletken olarak kullanılır

Metaller, sıvı ve gazlara göre daha iyi iletkendir

Metaller de, iyi iletken ve kötü iletken olarak kendi aralarında gruplara ayrılır

Atomları 1 valans elektronlu olan metaller, iyi iletkendir

Buna örnek olarak, altın, gümüş, bakır gösterilebilir

Bakır tam saf olarak elde edilmediğinden, altın ve gümüşe göre biraz daha kötü iletken olmasına rağmen, ucuz ve bol olduğundan, en çok kullanılan metaldir

Atomlarında 2 ve 3 valans elektronu olan demir (2 dış elektronlu) ve alüminyum (3 dış elektronlu) iyi birer iletken olmamasına rağmen, ucuz ve bol olduğu için geçmiş yıllarda kablo olarak kullanılmıştır

Yalıtkanlar

Elektrik akımını iletmeyen maddelerdir

Bunlara örnek olarak cam, mika, kağıt, kauçuk, lastik ve plastik maddeler gösterilebilir

Elektronları atomlarına sıkı olarak bağlıdır

Bu maddelerin dış yörüngedeki elektron sayıları 8 ve 8 'e yakın sayıda olduğundan atomdan uzaklaştırılmaları zor olmaktadır

Yarı İletkenler

Yarı iletkenlerin başlıca şu özellikleri vardır:

İletkenlik bakımından iletkenler ile yalıtkanlar arasında yer alırlar,
Normal halde yalıtkandırlar

Ancak ısı, ışık ve magnetik etki altında bırakıldığında veya gerilim uygulandığında bir miktar valans elektronu serbest hale geçer, yani iletkenlik özelliği kazanır

Bu şekilde iletkenlik özelliği kazanması geçici olup, dış etki kalkınca elektronlar tekrar atomlarına dönerler

Tabiatta basit eleman halinde bulunduğu gibi laboratuarda bileşik eleman halinde de elde edilir

Yarı iletkenler kristal yapıya sahiptirler

Yani atomları kübik kafes sistemi denilen belirli bir düzende sıralanmıştır

Bu tür yarı iletkenler, yukarıda belirtildiği gibi ısı, ışık, etkisi ve gerilim uygulanması ile belirli oranda iletken hale geçirildiği gibi, içlerine bazı özel maddeler katılarak ta iletkenlikleri arttırılmaktadır

Katkı maddeleriyle iletkenlikleri arttırılan yarı iletkenlerin elektronikte ayrı bir yeri vardır

Bunun nedeni Tablo 2

1 'de görüldüğü gibi, elektronik devre elemanlarının üretiminde kullanılmalarıdır

Elektroniğin iki temel elemanı olan diyot ve transistörlerin üretiminde kullanılan germanyum (Ge) ve silikon (Si) yarı iletkenleri gelecek bölümde daha geniş olarak incelenecektir

Tablo 2

1 - Elektronikte yararlanılan yarı iletkenler ve kullanılma yerleri

ADI

KULLANILMA YERİ

Germanyum (Ge) (Basit eleman)

Diyot, transistör, entegre, devre

Silikon (Si) (Basit eleman)

Diyot, transistör, entegre, devre

Selenyum (Se) (Basit eleman)

Diyot

Bakır oksit (kuproksit) (CuO) (Bileşik eleman)

Diyot

Galliyum Arsenid (Ga As) (Bileşik eleman)

Tünel diyot, laser, fotodiyot, led

Indiyum Fosfur (In P) (Bileşik eleman)

Diyot, transistör

Kurşun Sülfür (Pb S) (Bileşik eleman)

Güneş pili (Fotosel)

Not:

Germanyum ve silikon periyodik tabloda yer alan iki elementtir

Çoğu ülke periyodik tabloyu kendi dillerinde hazırlamaktadır

Ülkemizde ise, bazı terimler gelişmiş ülke dillerinden alınarak Türkçe 'ye uyarlama yoluna gidilmiştir

Germanyum adı, en çok kullanılan, İngilizce, Almanca ve Fransızca dillerinde "Germanium" olarak yazılmakta ve "germanyum" olarak okunmaktadır

Türkçe 'ye de "germanyum" olarak alınmış ve herkesçe de benimsenmiştir

Silikon 'da durum farklıdır

Silikon yabancı dillerde şöyle yazılmakta ve okunmaktadır:

İngilizce 'de; Silicon (Silikon)

Almanca 'da; Silikon (silikon)

Fransızca 'da; Silicium (silisyum)

Türkçe de ise yararlanılan yabancı kaynaktan esinlenerek kimilerince silikon, kimilerince de silisyum denmiştir

Yarı İletkenler

Elektrik akımının bir değere kadar akmasına izin vermeyen bu değerden sonra sonsuz küçük direnç gösteren maddelerdir

Yarı iletkenler periyodik cetvelde 3

ve 5

gruba girerler

Bu demektir ki son yörüngelerinde elektron alıcılığı veya vericiliği iletkenden fazla yalıtkandan daha azdır

İletkenler: Pt, Ni, Au, Cu, Al, Fe

Yalıtkan: Ebonit, Cam, Tahta, Su

Yarı iletkenler: S, Ge, Br, Al, In(indiyum)

Kısmen Dolu bant ile iletkenlik şeridi çakışmışsa iletken olurlar

DB ile BŞ birbirine yaklaştığı zaman iletken hale gelir

Eğer yarı iletkenlere belirli bir gerilim uygulanırsa YAE yok edilir ve bağlama şeridi ile iletkenlik bandı bitişir ve iletkenleşir

09-11-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	İletken Ve Yalıtkan Maddeler - İletken Ve Yalıtkan Nedir, Dirençleri Neye Bağlıdır? İletken Ve Yalıtkan Maddeler - İletken Ve Yalıtkan Nedir, Dirençleri Neye Bağlıdır? İletken Ve Yalıtkan Maddeler - İletken Ve Yalıtkan Nedir, Dirençleri Neye Bağlıdır? İletkenler İletkenlerin başlıca özellikleri: Elektrik akımını iyi iletirler Atomların dış yörüngesindeki elektronlar atoma zayıf olarak bağlıdır Isı, ışık ve elektriksel etki altında kolaylıkla atomdan ayrılırlar Dış yörüngedeki elektronlara Valans Elektron denir Metaller, bazı sıvı ve gazlar iletken olarak kullanılır Metaller, sıvı ve gazlara göre daha iyi iletkendir Metaller de, iyi iletken ve kötü iletken olarak kendi aralarında gruplara ayrılır Atomları 1 valans elektronlu olan metaller, iyi iletkendir Buna örnek olarak, altın, gümüş, bakır gösterilebilir Bakır tam saf olarak elde edilmediğinden, altın ve gümüşe göre biraz daha kötü iletken olmasına rağmen, ucuz ve bol olduğundan, en çok kullanılan metaldir Atomlarında 2 ve 3 valans elektronu olan demir (2 dış elektronlu) ve alüminyum (3 dış elektronlu) iyi birer iletken olmamasına rağmen, ucuz ve bol olduğu için geçmiş yıllarda kablo olarak kullanılmıştır Yalıtkanlar Elektrik akımını iletmeyen maddelerdir Bunlara örnek olarak cam, mika, kağıt, kauçuk, lastik ve plastik maddeler gösterilebilir Elektronları atomlarına sıkı olarak bağlıdır Bu maddelerin dış yörüngedeki elektron sayıları 8 ve 8 'e yakın sayıda olduğundan atomdan uzaklaştırılmaları zor olmaktadır Yarı İletkenler Yarı iletkenlerin başlıca şu özellikleri vardır: İletkenlik bakımından iletkenler ile yalıtkanlar arasında yer alırlar, Normal halde yalıtkandırlar Ancak ısı, ışık ve magnetik etki altında bırakıldığında veya gerilim uygulandığında bir miktar valans elektronu serbest hale geçer, yani iletkenlik özelliği kazanır Bu şekilde iletkenlik özelliği kazanması geçici olup, dış etki kalkınca elektronlar tekrar atomlarına dönerler Tabiatta basit eleman halinde bulunduğu gibi laboratuarda bileşik eleman halinde de elde edilir Yarı iletkenler kristal yapıya sahiptirler Yani atomları kübik kafes sistemi denilen belirli bir düzende sıralanmıştır Bu tür yarı iletkenler, yukarıda belirtildiği gibi ısı, ışık, etkisi ve gerilim uygulanması ile belirli oranda iletken hale geçirildiği gibi, içlerine bazı özel maddeler katılarak ta iletkenlikleri arttırılmaktadır Katkı maddeleriyle iletkenlikleri arttırılan yarı iletkenlerin elektronikte ayrı bir yeri vardır Bunun nedeni Tablo 21 'de görüldüğü gibi, elektronik devre elemanlarının üretiminde kullanılmalarıdır Elektroniğin iki temel elemanı olan diyot ve transistörlerin üretiminde kullanılan germanyum (Ge) ve silikon (Si) yarı iletkenleri gelecek bölümde daha geniş olarak incelenecektir Tablo 21 - Elektronikte yararlanılan yarı iletkenler ve kullanılma yerleri ADI KULLANILMA YERİ Germanyum (Ge) (Basit eleman) Diyot, transistör, entegre, devre Silikon (Si) (Basit eleman) Diyot, transistör, entegre, devre Selenyum (Se) (Basit eleman) Diyot Bakır oksit (kuproksit) (CuO) (Bileşik eleman) Diyot Galliyum Arsenid (Ga As) (Bileşik eleman) Tünel diyot, laser, fotodiyot, led Indiyum Fosfur (In P) (Bileşik eleman) Diyot, transistör Kurşun Sülfür (Pb S) (Bileşik eleman) Güneş pili (Fotosel) Not: Germanyum ve silikon periyodik tabloda yer alan iki elementtir Çoğu ülke periyodik tabloyu kendi dillerinde hazırlamaktadır Ülkemizde ise, bazı terimler gelişmiş ülke dillerinden alınarak Türkçe 'ye uyarlama yoluna gidilmiştir Germanyum adı, en çok kullanılan, İngilizce, Almanca ve Fransızca dillerinde "Germanium" olarak yazılmakta ve "germanyum" olarak okunmaktadır Türkçe 'ye de "germanyum" olarak alınmış ve herkesçe de benimsenmiştir Silikon 'da durum farklıdır Silikon yabancı dillerde şöyle yazılmakta ve okunmaktadır: İngilizce 'de; Silicon (Silikon) Almanca 'da; Silikon (silikon) Fransızca 'da; Silicium (silisyum) Türkçe de ise yararlanılan yabancı kaynaktan esinlenerek kimilerince silikon, kimilerince de silisyum denmiştir Yarı İletkenler Elektrik akımının bir değere kadar akmasına izin vermeyen bu değerden sonra sonsuz küçük direnç gösteren maddelerdir Yarı iletkenler periyodik cetvelde 3 ve 5 gruba girerler Bu demektir ki son yörüngelerinde elektron alıcılığı veya vericiliği iletkenden fazla yalıtkandan daha azdır İletkenler: Pt, Ni, Au, Cu, Al, Fe Yalıtkan: Ebonit, Cam, Tahta, Su Yarı iletkenler: S, Ge, Br, Al, In(indiyum) Kısmen Dolu bant ile iletkenlik şeridi çakışmışsa iletken olurlar DB ile BŞ birbirine yaklaştığı zaman iletken hale gelir Eğer yarı iletkenlere belirli bir gerilim uygulanırsa YAE yok edilir ve bağlama şeridi ile iletkenlik bandı bitişir ve iletkenleşir