İletken Ve Yalıtkan Nedir? İletken Ve Yalıtkanların Dirençleri Neye Bağlıdır?

**Prof. Dr. Sinsi** · 09-11-2012

İletken Ve Yalıtkan Nedir? İletken Ve Yalıtkanların Dirençleri Neye Bağlıdır?
İletken Ve Yalıtkan Nedir? İletken Ve Yalıtkanların Dirençleri Neye Bağlıdır?
İletkenlerİletkenlerin 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

YalıtkanlarElektrik akımını iletmeyen maddelerdirBunlara örnek olarak cam, mika, kağıt, kauçuk, lastik ve plastik maddeler gösterilebilirElektronları atomlarına sıkı olarak bağlıdırBu maddelerin dış yörüngedeki elektron sayıları 8 ve 8 'e yakın sayıda olduğundan atomdan uzaklaştırılmaları zor olmaktadırYarı İletkenlerYarı 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 yerleriADI
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 elementtirÇoğu ülke periyodik tabloyu kendi dillerinde hazırlamaktadırÜlkemizde ise, bazı terimler gelişmiş ülke dillerinden alınarak Türkçe 'ye uyarlama yoluna gidilmiştirGermanyum 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 benimsenmiştirSilikon 'da durum farklıdırSilikon 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 denmiştirYarı İletkenlerElektrik akımının bir değere kadar akmasına izin vermeyen bu değerden sonra sonsuz küçük direnç gösteren maddelerdirYarı iletkenler periyodik cetvelde 3 ve 5 gruba girerler Bu demektir ki son yörüngelerinde elektron alıcılığı veya vericiliği iletkenden fazla yalıtkandan daha azdırİletkenler: Pt, Ni, Au, Cu, Al, FeYalıtkan: Ebonit, Cam, Tahta, SuYarı iletkenler: S, Ge, Br, Al, In(indiyum)

Kısmen Dolu bant ile iletkenlik şeridi çakışmışsa iletken olurlar

DB ile BŞ birbirine yaklaştığı zaman iletken hale gelirEğer 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 Nedir? İletken Ve Yalıtkanların Dirençleri Neye Bağlıdır? İletken Ve Yalıtkan Nedir? İletken Ve Yalıtkanların Dirençleri Neye Bağlıdır? İletken Ve Yalıtkan Nedir? İletken Ve Yalıtkanların Dirençleri Neye Bağlıdır? İletkenlerİletkenlerin 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 YalıtkanlarElektrik akımını iletmeyen maddelerdirBunlara örnek olarak cam, mika, kağıt, kauçuk, lastik ve plastik maddeler gösterilebilirElektronları atomlarına sıkı olarak bağlıdırBu maddelerin dış yörüngedeki elektron sayıları 8 ve 8 'e yakın sayıda olduğundan atomdan uzaklaştırılmaları zor olmaktadırYarı İletkenlerYarı 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 yerleriADI 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 elementtirÇoğu ülke periyodik tabloyu kendi dillerinde hazırlamaktadırÜlkemizde ise, bazı terimler gelişmiş ülke dillerinden alınarak Türkçe 'ye uyarlama yoluna gidilmiştirGermanyum 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 benimsenmiştirSilikon 'da durum farklıdırSilikon 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 denmiştirYarı İletkenlerElektrik akımının bir değere kadar akmasına izin vermeyen bu değerden sonra sonsuz küçük direnç gösteren maddelerdirYarı iletkenler periyodik cetvelde 3 ve 5 gruba girerler Bu demektir ki son yörüngelerinde elektron alıcılığı veya vericiliği iletkenden fazla yalıtkandan daha azdırİletkenler: Pt, Ni, Au, Cu, Al, FeYalıtkan: Ebonit, Cam, Tahta, SuYarı iletkenler: S, Ge, Br, Al, In(indiyum) Kısmen Dolu bant ile iletkenlik şeridi çakışmışsa iletken olurlar DB ile BŞ birbirine yaklaştığı zaman iletken hale gelirEğer yarı iletkenlere belirli bir gerilim uygulanırsa YAE yok edilir ve bağlama şeridi ile iletkenlik bandı bitişir ve iletkenleşir