İletken Ve Yalıtkanların Dirençleri Nedir?

**Prof. Dr. Sinsi** · 12-20-2012

Yeryüzündeki bütün maddeler, atom ?lar dan oluşmuştur

Atom ise ortada bir çekirdek ve bunun etrafındaki değişik yörüngelerde hareket eden elektronlardan oluşmaktadır

Elektronlar, negatif elektrik yüküne sahiptirler

Bir etkime yolu ile atomdan ayrılan elektronların bir devre içerisindeki hareketi, elektrik akımını oluşturur

Elektronların her madde içerisindeki hareketi aynı değildir

Elektron hareketine göre maddeler üçe ayrılır:

İletkenler
Yalıtkanlar
Yarı iletkenlerİletkenler

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

YalıtkanlarElektrik 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 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 2

1 - Elektronikte yararlanılan yarı iletkenler ve kullanılma yerleri

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

12-20-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	İletken Ve Yalıtkanların Dirençleri Nedir? Yeryüzündeki bütün maddeler, atom ?lar dan oluşmuştur Atom ise ortada bir çekirdek ve bunun etrafındaki değişik yörüngelerde hareket eden elektronlardan oluşmaktadır Elektronlar, negatif elektrik yüküne sahiptirler Bir etkime yolu ile atomdan ayrılan elektronların bir devre içerisindeki hareketi, elektrik akımını oluşturur Elektronların her madde içerisindeki hareketi aynı değildirElektron hareketine göre maddeler üçe ayrılır: İletkenler Yalıtkanlar Yarı iletkenlerİletkenler 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 YalıtkanlarElektrik 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 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 yerleri 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