導體
電導體(英語:electrical conductor)為能夠讓電流通過的材料,依其導電性,能夠細分為超導體、導體、半導體及絕緣體。電導體常簡稱導體,但事實上,導體還分為:電導體、熱導體、光導體這些類別。
在科學及工程上常用利用歐姆來定義某材料的導電程度。它們使電力極容易地通過它們。例如:金屬、大地、石墨、食鹽水溶液等都是導電體由電荷在金屬中的自由電荷是電子,而在溶液中的自由電荷則為陰、陽產生漂移而造成的,根據材料的不同,自由電荷的漂移方式也不相同:在超導體中,電子幾乎不受原子核的干擾而能夠快速移動;而在導體內電子的移動受限於該材料所造成的電子海的能階大小;而在半導體內,電子能夠移動是因為電子-空穴效應;而絕緣體則是電子受限於分子所構成的共價鍵,使得電子要脫離原子是非常困難的事。因此,沒有絕對絕緣的絕緣體,只要有足夠大的能量就可以使電子得以通過某絕緣體。(維基百科)
半導體
半導體(德語:Halbleiter, 英語:Semiconductor, 法語:Semi-conducteur),是一種電導率在絕緣體至導體之間的物質或材料。半導體在某個溫度範圍內,隨溫度升高而增加電荷載子的濃度,使得電導率上升、電阻率下降;在絕對零度時,成為絕緣體。依有無加入摻雜劑,半導體可分為:本徵半導體、雜質半導體(n型半導體、p型半導體)。(維基百科)
絕緣體
絕緣體(英語:Insulator),又可以稱介電質或絕緣子,是一種阻礙電荷流動的材料。在絕緣體中,價帶電子被緊密的束縛在其原子周圍。這種材料在電氣設備中用作絕緣體,或稱起絕緣作用。其作用是支撐或分離各個電導體,不讓電流流過。
玻璃、紙或聚四氟乙烯等材料都是非常好的電絕緣體。更多的一些材料可能具有很小的電導,但仍然足以作為電纜的絕緣,例如橡膠類高分子和絕大多數塑料。這些材料可以在低壓下(幾百甚至上千伏特)用作安全的絕緣體。(維基百科)
三種導電性不同的材料比較,金屬的價電帶與導電帶之間沒有距離,因此電子(紅色實心圓圈)可以自由移動。絕緣體的能隙寬度最大,電子難以從價電帶躍遷至導電帶。半導體的能隙在兩者之間,電子較容易躍遷至導電帶中。