Відомо, що в речовині, поміщеній в електричне поле, при впливі сил даного поля утворюється рух вільних електронів, або іонів у напрямку сил поля. Іншими словами, у речовині відбувається виникнення електричного струму.
Властивість, що визначає здатність речовини проводити електричний струм, має назву «електропровідність». Електропровідність безпосередньо залежить від концентрації заряджених частинок: що вище концентрація, то вона електропровідність.
За цією властивістю всі речовини поділяються на 3 типи:
- Провідники.
- Напівпровідники.
Опис провідників
Провідники мають найвищою електропровідністюіз усіх типів речовин. Усі провідники поділяються на дві великі підгрупи:
- Метали(мідь, алюміній, срібло) та їх сплави.
- Електроліти(Водний розчин солі, кислоти).
У речовинах першої підгрупи переміщатися здатні лише електрони, оскільки їхній зв'язок з ядрами атомів слабка, у зв'язку з чим вони досить просто від них від'єднуються. Оскільки у металах виникнення струму пов'язані з пересуванням вільних електронів, то тип електропровідності у яких називається електронним.
З провідників першої підгрупи використовують в обмотках електромашин, лініях електропередач, дротах. Важливо відзначити, що на електропровідність металів впливає його чистота та відсутність домішок.
У речовинах другої підгрупи при дії розчину відбувається розпад молекули на позитивний та негативний іон. Іони переміщуються внаслідок дії електричного поля. Потім, коли струм проходить через електроліт, відбувається осадження іонів на електроді, що опускається в електроліт. Процес, коли з електроліту під впливом електричного струму виділяється речовина, отримав назву електроліз. Процес електролізу прийнято використовувати, наприклад, коли видобувається кольоровий метал з розчину його з'єднання, або при покритті металу захисним шаром інших металів.
Опис діелектриків
Діелектрики також прийнято називати електроізоляційними речовинами.
Усі електроізоляційні речовини мають таку класифікацію:
- Залежно від агрегатного стану діелектрики можуть бути рідкими, твердими та газоподібними.
- Залежно від способу отримання – природними та синтетичними.
- Залежно від хімічного складу – органічними та неорганічними.
- Залежно від будови молекул – нейтральними та полярними.
До них відносяться газ (повітря, азот, елегаз), мінеральна олія, будь-яка гумова та керамічна речовина. Дані речовини характеризуються здатністю до поляризації в електричному полі. Поляризація є утворенням на поверхні речовини зарядів з різними знаками.
У діелектриках міститься мала кількість вільних електронів, при цьому електрони мають сильний зв'язок з ядрами атомів і лише в окремих випадках від'єднуються від них. Це означає, що дані речовини не мають здатності проводити струм.
Ця властивість дуже корисна у сфері виробництва засобів, що використовуються при захисті від електричного струму: діелектричні рукавички, килимки, черевики, ізолятори на електричне обладнання тощо.
Про напівпровідники
Напівпровідник виступає у ролі проміжної речовини між провідником та діелектриком. Найяскравішими представниками цього типу речовин є кремній, германій, селен. Крім цього, до цих речовин прийнято відносити елементи четвертої групи періодичної таблиці Дмитра Івановича Менделєєва.
Напівпровідники мають додаткову «діркову» провідність, крім електронної провідності. Даний тип провідності залежить від низки факторів зовнішнього середовища, серед яких світло, температура, електричне та магнітне поле.
У цих речовинах є неміцні ковалентні зв'язки. При вплив одного із зовнішніх факторів зв'язок руйнується, після чого відбувається утворення вільних електронів. При цьому коли електрон від'єднується, у складі ковалентного зв'язку залишається вільна «дірка». Вільні «дірки» притягують сусідні електрони, і так ця дія може здійснюватися безкінечно.
Збільшити провідність напівпровідникових речовин можна шляхом внесення до них різних домішок. Цей прийом поширений у промислової електроніці: в діодах, транзисторах, тиристорах. Розглянемо докладніше основні відмінності провідників від напівпровідників.
Чим відрізняється провідник від напівпровідника?
Основною відмінністю провідника від напівпровідника є здатність до провідності електричного струму. У провідника вона на порядок вища.
Коли піднімається значення температури, провідність напівпровідників також збільшується; провідність провідників при підвищенні стає меншою.
У чистих провідниках у нормальних умовах при проходженні струму вивільняється набагато більше електронів, ніж у напівпровідниках. При цьому додавання домішок знижує провідність провідників, але збільшує провідність напівпровідників.
Часто поняття кабель і провід використовуються як синоніми і тільки обізнані в електриці фахівці чітко розуміють, що ці вироби різні. Кожен з них володіє різними технічними характеристиками, сферою застосування та конструкцією. У деяких випадках можливе використання лише одного з них. Щоб зрозуміти, чим відрізняється кабель від дроту, необхідно розглянути обидва вироби з погляду їхньої будівлі та призначення.
Кабель є виріб, в якому присутній 1 або кілька ізольованих провідників. Вони можуть бути покриті броньовим захистом, якщо сфера застосування має на увазі можливість механічних пошкоджень.
Відповідно до областей використання кабелі можуть бути:
- Силовими. Застосовуються для передачі та розподілу електроенергії за допомогою освітлювальних та силових установок через кабельні лінії. Можуть мати алюмінієві або мідні жили з обплетенням із поліетилену, паперу, ПВХ та гуми. Оснащуються захисними оболонками.
- Контрольними. Використовуються для живлення техніки низькою напругою та створення ліній контролю. Основний матеріал виготовлення жил перетином 0,75-10 мм² - мідь та алюміній.
- Керуючими. Призначені для автоматичних систем. Виготовляються з міді з оболонкою із пластику. Оснащуються захисним екраном від пошкоджень та електромагнітних перешкод.
- Для передачі високочастотних (на далекі відстані) та низькочастотних ( місцевих) сигналів зв'язку.
- Радіочастотними. Завдяки їм здійснюється зв'язок між радіотехнічними приладами. Виріб складається з центральної мідної жили та зовнішнього провідника. Ізоляційний шар виготовляється з ПВХ або поліетилену.
Що таке дріт?
Провід - це виріб з 1 неізольованого або кількох ізольованих провідників. В залежності від умов прокладки обплетення може бути виконане з волокнистих матеріалів або дроту. Розрізняють голі ( без використання покриттів) та ізольовані ( з гумовою або пластмасовою ізоляцією) вироби.
Матеріал жил у дротах можуть бути алюмінієві, мідні та інші метали. Рекомендується монтаж електропроводки із 1 матеріалу.
Алюмінієва проводка легша за вагою і коштує дешевше, також має високі антикорозійні властивості. Мідна краще проводить електрику. Мінусом алюмінію є високий ступінь окислення на повітрі, що призводить до руйнування сполук, падіння напруги та сильного нагрівання точки стикування.
Проводи бувають захищеними та незахищеними. У першому випадку, крім електричної ізоляції, виріб покритий додатковою оболонкою. Незахищені такої немає.
За сферою застосування дроту класифікують на:
- Монтажні. Використовуються для гнучкого або фіксованого монтажу електричних щитках. Крім того, при виготовленні радіо та електронних приладів.
- Силові. Застосовують для прокладання мереж.
- Настановні. З їх допомогою здійснюється монтаж підключення установок, систем електропередач усередині приміщення та на вулиці.
У чому різниця між кабелем та дротом?
Основна відмінність кабелю від дроту - його призначення. Кабелі трапляються для передачі електричного струму на великі відстані між будинками, містами або прокладки всередині будівлі. Мають при цьому додаткові захисні шари. Провід же зазвичай потрібний для внутрішнього монтажу всередині приміщення або внутрішнього монтажу в електричних шафах.
Ізоляція
Оскільки кабель може прокладатися у різних, зокрема агресивних середовищах, то ізоляція кабелю має бути розрахована цього. Для міцності додатково додають броню - металеву оплетку, кожну жилу крім ізоляції, може бути покрита додатковою плівкою, а простір між жилами заповнено абсорбентом (тальком) - для вбирання вологи та погіршення горіння.
Проводу ж цього не потрібно, він має один шар ПВХ ізоляції.
Маркування
Всі електротехнічні вироби забезпечуються маркуванням, яке докладно описує їх характеристики та призначення. Написи на кабелях та дротах мають свої відмінності.
Маркування проводів розшифровується так:
- Наявність літери «А» першому місці свідчить, що провідник алюмінієвий. Якщо перша не "А" - мідний.
- Літера "П" вказує на наявність 1 дроту, "ПП" - 2 або 3 плоских жил.
- Наступна літера розповідає про матеріал ізоляції жил: "П" - поліетилен, "Р" - гума, "В" - полівінілхлорид, "Л" - обплетення з бавовняної пряжі.
- Якщо після позначення оболонки слідує «Н», це вказує на додатковий захисний шар з негорючого найриту, «В» - з ПВХ.
- Якщо у дроті є гнучка струмоведуча серцевина, її позначають літерою «Г».
- Багатожильні вироби з протигнильним покриттям маркують "ТО".
- Цифри в коді вказують на тип поліетилену та переріз провідника.
При маркуванні кабелів ДЕРЖСТАНДАРТ встановив такий порядок:
- Матеріал жили («А» – алюміній, відсутність літери – мідь).
- Тип ("К" - контрольний, "КГ" - гнучкий).
- Ізоляція («П» – поліетилен, «В» – полівінілхлорид», «Р» – гума, «НГ» – негорюча, «Ф» – фторопластова).
- Бронь або зовнішня оболонка ("А" - алюмінієва", "С" - свинцева, "П" - поліетилен, "В" - полівінілхлорид", "Р" - гума, "О" - покриття всіх фаз , "Пв" - поліетилен вулканізований).
- Захисний шар ("Б" - броня з антикорозійним покриттям, "Бн" - негорюча броня, "2г" - подвійна полімерна стрічка, "Шв" - полівінілхлоридний шланг, "Шп" - поліетиленовий шланг, "Шпс" - - шланг із самозагасаючого поліетилену).
Крім цих позначень існує багато інших, які вказують на спеціальні характеристики. Наприклад, літера «Е» на початку коду вказує на те, що електричний кабель. Ця літера в середині говорить про наявність екрану.
Відразу після літерного позначення слід цифрове, у якому перше число повідомляє про кількість жил, друге - їх переріз.
На кабелях обов'язково вказується індекс напруги - "W". Число його розшифровується так: 1 -- до 2 кВ, 2 -- до 35 кВ, 3 -- понад 35 кВ.
Умови застосування
Провід використовується тільки для розподілу всередині електричних пристроїв. В інших випадках застосовується кабель. Це продиктовано специфікою обладнання, необхідністю використання великої кількості житлових будинків. Крім того, вони мають підвищений захист від пошкоджень.
Термін служби
Термін експлуатації кабелю може досягати 30 років і більше через наявність подвійного захисту у вигляді ізоляції та броні. Провід здатний прослужити приблизно вдвічі менше.
Напруга живлення
Залежно від сфери застосування та по ПУЕ буває важливо, якою струмопровідною силою має кабель або провід. Перший вид оснащений як мінімум подвійним захистом та підвищеною стійкістю матеріалу ізоляції. Він може використовуватися для високої напруги, що досягає сотень кіловольт.
Проводи використовують для напруги до 1 кВ. З цієї причини всі виробничі та висотні лінії збирають виключно з кабелів, а застосування дроту реалізується для збирання електроприладів.
Вибір між кабелем та проводом
Вибирати кабель і провід необхідно ґрунтуючись на умовах, в яких він буде застосовуватися.
Люди часто використовують слова «провід» і «кабель», як синоніми. Ці два вироби мають схожий зовнішній вигляд, але це не означає, що вони абсолютно однакові. Візуально вони схожі, і з цим не посперечаєшся. Пересічному споживачеві навряд чи вдасться візуально визначити, який виріб у нього в руках.
У той час як фахівець з електроніки, електротехніки або інший професіонал, який за своєю діяльністю має справу з електрикою, легко назве . Можливо, деякі звичайні користувачі також здатні зрозуміти суть цієї відмінності завдяки інтуїції. Але сформулювати чітко зможуть не всі.
Людям, які не отримали спеціальних знань з електротехніки, але яким доводиться стикатися з ремонтом побутових електроприладів, буде дуже корисно розібратися в термінології та отримати достовірну інформацію.
Відмінність кабелю від дроту
Яка ж у цих виробів подібність чи відмінність? Візуально вони дуже схожі, але за документацією ці вироби проходять під різними найменуваннями – «провід» та «кабель». А якщо заглянути в будівельний кошторис, то там чітко видно, що дріт коштує дешевше, ніж кабель.
У різній спецлітературі, підручниках і довідниках даються визначення цим поняттям, але досить просторі. Натомість у ТУ та ГОСТ є характеристика виробів, що належать до «проводу» або до «кабелю».
У ТУ часто можна знайти лише невеликі деталі, якими необхідно розрізняти кабель і провід. Наприклад, форма (плоска або кругла), товщина оболонки, ізоляція, кількість жил.
Якщо говорити про форму, вона не несе специфічного навантаження. Від форми виробу залежить хіба що зручність використання у конкретній ситуації. Визначальним фактом у розподілі на провід чи кабель є специфікація. У ньому зазначено конкретно, який це виріб.
Слова "кабель" і "провід" часто використовуються в описах електропроводки та електричних мереж, коли мається на увазі провідник електричного струму. Може здатися, що ці два вироби – те саме. Але між ними є різниця, яка буде описана нижче.
Що являє собою провід? У електротехніці так називають багатожильний або одножильний провідник, який має легку трубчасту ізоляцію, або її зовсім не має.
Кабель єсистему ізольованих провідників, які для зручності монтажу та експлуатації, а також для захисту від впливу навколишнього середовища та механічних пошкоджень об'єднані в єдину конструкцію. Для підвищення безпеки використання електричних проводів, для полегшення їхньої спільної прокладки, для забезпечення захисту при експлуатації в складних умовах електричні проводи збирають разом. На них одягається додатковий шар ізоляції. Кабель захищають броньовим кожухом за потреби.
Отже, провід – це одні провідники, а кабель – це дві або більше ізольовані жили, об'єднані разом. Крім ізоляції жил кабель має ізоляційну оболонку. Якщо на двох або більше провідниках немає жодної ізоляції, то перед вами просто провідник, за класифікацією – це провід, а не кабель.
Усі дроти та кабелі можна розділити на кілька категорій залежно від характеристик виробу, особливостей конструкції та матеріалів, що використовуються під час виготовлення.
Провід діляться на дві групи:
- - багатожильний провід, наприклад, ПВ-3 – гнучкий провід із міді;
- - із суцільного дроту (моноліт), наприклад, ПВ-1 – однодротяний дріт із міді.
Від коефіцієнта гнучкості та рівня опору залежать вимоги до експлуатації та застосування дроту. Одножильні тверді дроти можуть бути без оболонки, «голими», так і в оболонці. Завдяки своїй конструкції такий тип дроту передбачає зменшення опору. Якщо за мету ставиться збільшення продуктивності на високих частотах, зазвичай вдаються до використання подібних твердих провідників.
Перший тип дроту є безліч струмопровідних жил. Цей провід складається з кількох ниток мідного дроту, що сплетені в єдине ціле. При зовнішніх механічних впливах, а також при частих перегинах така будова дроту допомагає збільшити термін експлуатації виробу та досягти суттєвої гнучкості.
Багатожильна жила або моноліт - який кабель краще
Кабель з однією жилою зазвичай називають жорстким, а гнучким вважається кабель з багатодротовою жилою. Гнучкість кабелю тим вище, чим тонше кожна тяганина, і чим більше число цих тяганин у жилі.
Залежно від гнучкості кабель поділяється на сім класів. Найгнуткіший - 7-ий клас, а моножила відноситься до 1-го класу. Кабель високого класу гнучкості коштує дорожче.
Призначення жорсткого кабелю - це укладання в грунт, закладення його в стіни, в той час як гнучкий кабель застосовують для підключення електроприладів або рухомих механізмів. З погляду експлуатації немає значення, який кабель жорсткий чи гнучкий. Що стосується монтажу, то все залежить від переваг конкретного електрика.
Важливо відзначити, що кінці гнучкого кабелю, що згодом вставляються в вимикачі або в розетку, обов'язково необхідно пропаяти і обжати спеціальними наконечниками трубчастими - оконцевателями. Жорсткий кабель не потребує такої процедури.
Гнучкий кабель доречний для підключення освітлювальних пристроїв, так як ці пристрої змінюються досить часто. Якщо взяти для цього жорсткий кабель, то при підключенні нового електрообладнання велика ймовірність, що він зламається.
Ізоляція жил та оболонка кабелю
Подвійна ізоляція однозначно краща. Як відомо, термін служби кабелю у подвійній ізоляції становить 30 років, а в одинарній оболонці термін служби – до 15 років.
- - для прокладання в сауні або іншому гарячому приміщенні використовуються термостійкі кабелі;
- - маркування «нг» означає, що кабель не підтримує горіння, але це не означає, що він є термостійким, тобто для високих температур такий кабель не призначений;
- - є кабелі, які можуть "працювати" при впливі полум'я протягом 120, 60 або 30 хвилин, на них ви побачите маркування відповідно Е120, Е60 або Е30;
- - кабель з поліетиленовою оболонкою можна прокладати як відкритим способом, так і в грунті;
- - кабель із ПВХ (полівінілхлорид) ізоляцією можна прокладати у кабельних каналах або у приміщенні.
Сподіваюся, дана стаття допомогла вам розібратися чим відрізняється кабель від дроту. Якщо у Вас виникли питання, залишайте їх у коментарях, із задоволенням на них відповім.
З усього різноманіття кабельних виробів кожен із типів призначений використання у певних цілях. Наприклад, ПВС та ШВВП – провід та шнур із гнучкими багатодротовими жилами, що часто використовуються для підключення нестаціонарного електрообладнання. Це таке обладнання, яке може переміщатися у процесі своєї роботи, наприклад, дрилі, болгарки, настільні лампи та інше. У цій статті ми розглянемо, у чому різниця між провідниками та якою краще використовувати для конкретних завдань.
Порівняння характеристик
Щоб зрозуміти, чим відрізняється шнур ШВВП від дроту ПВС, порівняємо технічні характеристики.
| ШВВП (Ш-шнур, В-оболонка ПВХ, В-зовнішня ПВХ-оболонка, П-плоский) |
(П-провід, В-оболонка з ПВХ, С-сполучний) |
|
| Номінальна напруга, Вольт змінного струму 50 Гц | 400 | 660 |
| Діапазон перерізів, кв. мм | від 0,35 до 4 | від 0,75 до 16 (іноді зустрічаються 0,5 та 25 кв. мм) |
| Кількість жив | 2 або 3 | від 2 до 5 |
| Допустимі робочі температури, градусів Цельсія | від -25 до +50 | від -50 до +50 |
| Термін служби, років | 6 | 6 |
Ізоляція у обох провідників із ПВХ-пластикату, як зовнішня оболонка, так і оболонки кожної з жил. І шнур, і провід застосовуються для підключення рухомого обладнання. Але їх конструкція відрізняється тим, що ШВВП жили укладені паралельно один одному, а зовнішня оболонка виконана тонким шаром ізоляції. Через це у шнура плоска форма, що й зазначено у маркуванні.
Жили дроту ПВС вже скручені між собою по всій довжині, зовнішня оболонка виконується з повним заповненням між жильного простору, що дає товстий захисний шар. Однак кручена укладання жил збільшує витрату провідників та інших матеріалів на кожен метр кабелю, а товста зовнішня оболонка збільшує витрату ПВХ – все це призводить до збільшення кінцевої вартості продукту.
Увага:вартість ПВС більша ніж у ШВВП приблизно на 30%.
Якщо уважно вивчити таблицю, можна помітити, що діапазон перерізів у шнура, що розглядається, зосереджений у менших величинах, ніж у проводу. Така відмінність свідчить, що ШВВП призначений для харчування споживачів меншої потужності. Різниця в конструкції призводить і до того, що плоский шнур легше піддається вигинам і займає менше місця при укладанні, але при цьому схильні до випадкових пошкоджень, ніж товстий круглий і кручений ПВС.
Область застосування
Подовжувачі або перенесення
Основна сфера застосування та призначення обговорюваних провідників – це подовжувачі. При цьому якщо подовжувач використовуватиметься у важких умовах (на будівництві, в гаражі для підключення електроінструменту), краще вибрати . У цьому випадку характерні часті перегини та випадкові удари та тертя, тому важливо щоб у провідника була якісна та товста ізоляція.
Якщо подовжувач буде прокладено де-небудь за меблями або іншим способом, де ймовірність того, що його придавлять або відбудуться інші пошкодження, мінімальна, то цілком можна вибрати. Його зручніше прокласти або провести у вузьких місцях через менші розміри. Такі подовжувачі використовують, коли розетка розташована в незручному місці, а також для підключення кількох електроприладів, встановлених в одному місці, наприклад, телевізора, медіа програвача та акустичної системи.
Поговоримо про те, що краще для подовжувача: провід ПВЗ або ШВВП. Якщо говорити узагальнено, подовжувач з ПВС використовується там, де можливі часті удари або пошкодження. Також він підходить для підключення потужного електрообладнання, наприклад, перфораторів, болгарок або навіть якихось технологічних пристроїв типу теплових гармат, за умови відсутності прямого попадання потоків гарячого повітря або частин пристрою на сам провід.
ШВВП використовують для подовжувачів, в які не підключаються потужні прилади. Вони краще підходять для підключення невеликого кухонного обладнання, світильників, електробритв та побутової електроніки.
Про те, що ми розповідали у статті. Ознайомтеся з матеріалом, щоб зробити надійний подовжувач для підключення побутової техніки.
Освітлення та проведення
Так як приховане і відкрите проведення є стаціонарними електроустановками, то під це визначення вже не підходять ні провід, ні шнур. На відміну від них кабель з однодротовими жилами типу спеціально призначений для використання у проводці. Проте часто виникає питання: «Чи можна використовувати ШВВП або ПВЗ для проведення або освітлення?». Для основного проведення та підключення розеткових груп їх застосування не рекомендується.
У ШВВП зовнішня оболонка досить тонка для прокладки в стіні, хоча це можна виправити його прокладкою в ПВХ-гофрі. У той же час у ПВС хоч і товстий шар ізоляції, але є цікава думка про те, що це ускладнить віддачу тепла довкіллю струмопровідними жилами, що особливо важливо при прихованій прокладці під штукатуркою.
При підвісній стелі дроти прокладаються за гіпсокартонним листом, а якщо стеля натяжна - то по поверхні чорнової стелі. У зв'язку з різноманіттям дизайнерських рішень щодо встановлення точок освітлення за вигнутими контурами, зручніше буде використовувати дроти з гнучкими жилами. У цих випадках буде зручним вибір ШВВП чи ПВС. Але з погляду довговічності та механічної міцності в цьому випадку ПВС підходить краще.
Прокладка на вулиці допускається тільки в , а діапазон робочих температур краще підходить для цієї мети у дроті ПВС.
Ми розглянули відмінності ШВВП від ПВС та поради про те, який із них вибрати для конкретних завдань. Але хочемо нагадати, що з'єднання цих проводів потрібно проводити за допомогою клемників із пружинним затискачем (типу ВАГО), паяння, зварювання, гільзування. Робити скручування категорично заборонено, а при затиску під гвинт (як у розетках) жили дроту починають рватися, через що погіршується контакт. Згодом він грітиметься або взагалі відгорить.
Матеріали
Що таке напівпровідник та з чим його їдять?
Напівпровідник- матеріал, без якого не мислимо сучасний світ техніки та електроніки. Напівпровідникивиявляють властивості металів та неметалів у тих чи інших умовах. За значенням питомого електричного опору напівпровідники займають проміжне положення між хорошими провідниками та діелектриками. Напівпровідниквідрізняється від провідників сильною залежністю питомої провідності від наявності в кристалічній решітки елементів-домішок (домішні елементи) та концентрації цих елементів, а також від температури та впливу різних видів випромінювання.
Основна властивість напівпровідника- Збільшення електричної провідності зі збільшенням температури.
Напівпровідниками є речовини, ширина забороненої зони яких становить близько кількох електрон-вольт (еВ). Наприклад, алмаз можна віднести до широкозонних напівпровідників, а арсенід - до узкозонних. Ширина забороненої зони – це ширина енергетичного зазору між дном зони провідності та стелею валентної зони, в якій відсутні дозволені стани для електрона.
Величина ширини забороненої зони має важливе значення при генерації світла у світлодіодах і напівпровідникових лазерах і визначає енергію фотонів, що випускаються.
До напівпровідників відносяться багато хімічних елементів: Si кремній, Ge германій, As миш'як, Se селен, Te теллур та інші, а також всілякі сплави та хімічні сполуки, наприклад: йодид кремнію, арсенід галію, телурит ртуті та ін.). Загалом майже всі неорганічні речовини навколишнього світу є напівпровідниками. Найпоширенішим у природі напівпровідником є кремній, що становить за приблизними підрахунками майже 30% земної кори.
Залежно від того, чи дає атом домішкового елемента електрон чи захоплює його, домішкові атоми називають донорними чи акцепторними. Донорські та акцепторні властивості атома домішкового елемента залежать також від того, який атом кристалічної решітки вона замінює, в яку кристалографічну площину вбудовується.
Як згадувалося вище, провідникові властивості напівпровідників сильно залежить від температури, а при досягненні температури абсолютного нуля (-273°С) напівпровідники мають властивості діелектриків.
По виду провідності напівпровідники поділяють на n-тип та р-тип
Напівпровідник n-типу
По виду провідності напівпровідники поділяють на n-тип та р-тип.
Напівпровідник n-типу має домішкову природу і проводить електричний струм подібно до металів. Домішні елементи, які додають напівпровідники для отримання напівпровідників n-типу, називаються донорними. Термін "n-тип" походить від слова "negative", що позначає негативний заряд, що переноситься вільним електроном.
Теорія процесу перенесення заряду описується так:
У чотиривалентний Si кремній додають домішковий елемент, пятивалентний As миш'яку. У процесі взаємодії кожен атом миш'яку входить у ковалентний зв'язок з атомами кремнію. Але залишається п'ятий вільний атом миш'яку, якому немає місця у насичених валентних зв'язках, і він переходить на далеку електронну орбіту, де для відриву електрона від атома потрібна менша кількість енергії. Електрон відривається і перетворюється на вільний, здатний переносити заряд. Таким чином, перенесення заряду здійснюється електроном, а не діркою, тобто даний вид напівпровідників проводить електричний струм подібно до металів.
Також сурмою Sb покращують властивості одного з найважливіших напівпровідників – германію Ge.
Напівпровідник p-типу
Напівпровідник p-типу, крім домішкової основи, характеризується дірковою природою провідності. Домішки, які додають у разі, називаються акцепторними.
p-тип походить від слова positive, що позначає позитивний заряд основних носіїв.
Наприклад, у напівпровідник, чотиривалентний Si кремній, додають невелику кількість атомів тривалентного In індію. Індій у нашому випадку буде домішковим елементом, атоми якого встановлює ковалентний зв'язок із трьома сусідніми атомами кремнію. Але у кремнію залишається один вільний зв'язок у той час, як у атома індія немає валентного електрона, тому він захоплює валентний електрон із ковалентного зв'язку між сусідніми атомами кремнію і стає негативно зарядженим іоном, утворюючи так звану дірку і відповідно дірковий перехід.
За такою ж схемою In ндій повідомляє Ge Німеччину дірочну провідність.
Досліджуючи властивості напівпровідникових елементів та матеріалів, вивчаючи властивості контакту провідника та напівпровідника, експериментуючи у виготовленні напівпровідникових матеріалів, О.В. Лосєва 1920-х роках створив прототип сучасного світлодіода.
