导体、绝缘体和半导体

大家知道，金属、石墨和电解液具有良好的导电性能，这些有良好导电性能的材料

称为导体。

如电线是用铜或铝制成的，因为它们有很强的导电性和良好的延展性。金属的导电

性能由强到弱的顺序为：银、铜、金、铝、锌、铂、锡、铁、铅、汞。居第一位的银，但因

其产量少、价格贵，只在某些电气元件中少量用到。

石墨有良好的导电性，硬度低，在空气中不燃烧，是制造电极和碳刷的好材料。

金属和石墨所以具有良好的导电性，是因为它们中存在大量自由电子，。酸、碱和

盐类的熔化液也能导电。这些溶解于水或在熔化状态下能导电的物质叫电解质。电解质和水

分子相互作用，能在溶液中分离为正离子和负离子，这些正、负离子能自由活动，形成导电

溶液。如包在电线外面的橡胶、塑料都是不导电的物质，成为绝缘体。常用的绝缘体材料还

有陶瓷、云母、胶木、硅胶、绝缘纸和绝缘油等，空气也是良好的绝缘物质。

绝缘物质的原子结构和金属不同，其原子中最外层的电子受原子核的束缚作用很强

不容易离开原子而自由活动，因而绝缘体的导电作用很差。

导体和绝缘体的区别决定于物体内部是否存在大量自由电子，导体和绝缘体的界限

也不是绝对的，在一定条件下可以相互转化。例如玻璃在常温下是绝缘体，高温时就转变为

导体。

此外，还有一些物质，如硅、锗、硒等，其原子的最外层电子既不象金属那样容易

挣脱原子核的束缚而成为自由电子，也不象绝缘体那样受到原子核的紧紧束缚，这就决定了

这类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间，并且随着外界条件及掺入微量杂质而显著改变

这类物质称为半导体。