！
Ｎｏ． ５
Ｔ ＭＥ Ｉ ＥＤＵＣＡＴＩ ＯＮ Ｍａ ｙ
论导体 、 绝缘体 、 半导体 的 区别 与联 系
王韶 宇
摘要 ： 导体 、 绝缘 体、 导体 可以从 定义和 实质 两方面来区别。定义划分 ： 半 物理学 中， 导体 、 绝缘 体、 导体 主要 是根据导 电性 能的 半 强弱来 区分 的； 实质 区别 ： 导体 、 绝缘 体、 导体 实质 上的 区别在 于构成 它们 的物质的微观结构 不同。但 是 ， 半 导体 、 绝缘体 、 导体之 间 半 没有绝对的界 线 ， 在外部条件 （ 如温度、 高压等 ） 生变化时 ， ｆ￣ Ｎ可以相 互转化 。 发 它－ ｌ ＇ ］
关 键 词 ： 体 绝 缘 体 半 导 体 区别 联 系 导
中图分类号 ： ３ ． Ｇ６ ３７
文献标识码 ： Ｃ
文章编号 ： ６ ２ ８ ８ （０ ９ ０ — １ ４ ０ １ ７ — １ １２ ０ ）５ ０ ３ — １
物理学 中， 导体 、 绝缘体 、 半导体主要是根据导电性能的强弱 来 区分 的。把容易导 电的物体 叫做导体 ， ： 如 金属 、 石墨 、 人体 、 大 地及 酸 、 、 的水 溶液 等 。把 不容 易导 电的物体 叫做绝缘 体 ， 碱 盐 如： 橡胶 、 璃 、 玻 塑料 、 陶瓷等 。把 导电性能介 于导体和绝缘体 之 间 的材料 叫做半导体 ， ： 、 、 如 锗 硅 砷化 镓等 。导体 、 绝缘体 、 导 半 体实质上的区别 在于构成它们的物质的微观结构不 同。 导 体之 所以容易导电 ， 于导体 内部有大量 的可 自由移动 的 在 电荷。导体包括 两类 ， 一类导体是 金属导体 。在金属导体 中 ， 第
部分 电子可 以脱离原子核 的束缚而 在金属 内部 自由移动 ， 这种 电
荷脱离 了原子核或分子 的束缚而成为能 自由移动 的电荷 （ 内部 即
自由电荷增多 ）导 电性能增强 。 ，
外部条件 （ 温度 、 如 掺杂质等 ） 导体 、 对 绝缘体有一定 的影 响， 但不 明显 ， 而对 于半导体导 电性能 的影 响却 很大 。例 如 ， 当温度
每升高 １ ℃时 ， 它的 电阻就要 增加百分之几 到百分之几 十。还有 些 半导体在受 热后 电阻 随温度 的升 高而迅速减小 。纯净 的半 导
体 掺人少量杂 质后 ， 自由电子 和空穴的数 目明显增多 ， 电性 能 导
得 到很好 的改善 。
应 用 中的不 同之处 ： 导体 ， 尤其是金属 导体 ， 如铜 、 铝导 电性 能好 ， 电阻小 ， 是很 好的导 电材料 ， 在电能输送 电流传导 中 ， 电 使
流Ｊ， 畅通 。 ＪＮ ￣
子 叫做 自由电子 。金属导 电靠 的就是 自由电子 ， 在电源作用下 ， 带负 电的 自由电子发生定 向移动形成 电流 ， 电流 的方 向跟 自由电 子 实际 定
向移动 的方 向相反 。第 二类 导体 是酸 、 、 的水 溶 碱 盐
液 。酸 、 、 在水 中发 生 电离 ， 生能 够 自由移 动 的正 、 碱 盐 产 负离
绝缘体 ， 如陶瓷 、 橡胶 、 塑料绝缘性能好 ， 电阻大 ， 在安全用 电 方 面起 重大作用 ， 保证 电流按预定路线 传送 ， 避免事故发 生 。半
导体有许多特殊 的电学性能 ， 在当前的电子时代 ， 应用更 为广泛 ，
子 。如 ： ａ Ｈ溶液 中Ｎ ＋ Ｏ 都 以离子状态存在 ， ＮＯ ａ 和 Ｈ一 在电源的作
用下 ， 、 正 负离子向相反的方向发生定 向移动形成 电流 ， 正离子移
意义重 大。如有 的半导 体 ， 在受到压力后 电阻发生较 大变化 ， 利 用这种半导体可 以做成体积很小的压敏元件 ， 它可以把压力的变 化 转变成电流的变化 ， 使人们测 出电流变化后 而知 压力 变化 。有 的半导体在受 热后电阻随温度的升高而迅速减小 ， 利用 这种半 导 体 可以做成体积很小 的热敏电阻 ， 热敏 电阻可 以用来测量大 范围 内的温度变化 ， 反应快 ， 而且精 确度 高。另外还有许多重要应用 ， 如半导体二极管 的单 向导 电性 、 三极管 的放大作用等 。 导 体 、 缘体 、 绝 半导体之 间没有绝对 的界线 ， 在外部条件 （ 如 温度 、 高压等 ） 发生变化 时 ， 它们之间可 以相互转化 。有些绝缘体 可转化为导体 。如干燥 的木柴通常情况下不 导电 ， 变湿后就成为 导体能 导电 了； 玻璃是相 当好的绝缘体 ， 给玻璃加热 到红炽状 但
动的方向与电流的方向相同 ， 负离子移 动的方 向与电流的方向相
反 。另外 ， 气体 电离 后也 产生 能 自由移动 的 电荷 ， 能传 导 电 也 流。绝缘体不 容易导 电的原因在于构成 绝缘体 的物 质内部几乎
没有 可以 自由移 动的电荷。其分子中正负电荷都被束缚得很紧 ，
在电源作用下 ， 也就 几乎没有能够发 生定 向移 动的 电荷 ， 以绝 所
缘体 不容易导 电。半 导体导 电靠的是 自由电子和空 穴。对于纯 净 的半导体 ， 在通常情况 下其内部 自由电子和空穴 的数量很 少 ，
所 以导 电性能很差 。
一
般 来说 ， 导体容易 导电 ， 电阻很小 ， 绝缘体不 容易导 电， 电
阻很大 ， 绝缘体 的电阻 比导体 的电阻大 １ １ （ ０ ３ 十万亿 ） 以上 ， 倍 半 导体 的电阻值 比导体大得 多 ， 比绝缘体小 得多 。不论是 导体 、 绝 缘体 还是半导体 ， 它们 的电阻大小往往受温度 等外部 条件 的影 响
会产 生不 同的变化 。 对 大 多数导体来 说 温度越 高 ， 阻越 大 ， 度越低 ， 电 温 电阻越
态 ， 就变成
了导体 。有 些导体也可变为绝缘体。如通常情况下 它
的水是导体 ， 但蒸馏后 的纯水 则不导电。有的半导体 ， 在条件 （ 如 温度 、 光照等 ） 发生变 化时 ， 可变为导体 ， 也可变 为绝缘体 。如前 面提到的压敏元 件和热敏电阻等 。 导体 、 绝缘体 、 半导体在应用中彼此相互 依托 、 不分离。例 互 如 ： 导电的 同时 ， 在 必须考 虑绝缘 ， 才能使 电能传输 、 家用 电器 使
用安全 。
小， 当温度 降到一定程度 ， 导体 电阻会突 然消失 ， 电阻为零 ， 产生 超导现象 。这是 因为温度升 高使 其内部的电荷 运动更加剧烈 ， 增 加 了碰撞 次数 ， 响了 电荷 的定 向移动 ， 电性 能减弱 ， 影 导 电阻增 大 。但也 有少数导体 ， 电阻随温度 的升高而减小 ， 这是 由它们 的
特殊 的结构决定的 。
作者 简介 ： 王韶 宇（９ ８ ， ， 苏六合 人 ， １ ５ 一） 男 江 安徽 省滁 州 市第五 Ｉ
中学教 师， 安徽 滁 州 ２９ ０ ３ ００
对于绝缘体 ， 当温度升 高时 ， 电阻减小 ， 导电性能增强。这是 由于温度 升高时 ， 成绝缘体 物质 内部 的电荷运动加剧 ， 的电 构 有
—
１ ４ — ３
！
Ｎｏ． ５
Ｔ ＭＥ Ｉ ＥＤＵＣＡＴＩ ＯＮ Ｍａ ｙ
论导体 、 绝缘体 、 半导体 的 区别 与联 系
王韶 宇
摘要 ： 导体 、 绝缘 体、 导体 可以从 定义和 实质 两方面来区别。定义划分 ： 半 物理学 中， 导体 、 绝缘 体、 导体 主要 是根据导 电性 能的 半 强弱来 区分 的； 实质 区别 ： 导体 、 绝缘 体、 导体 实质 上的 区别在 于构成 它们 的物质的微观结构 不同。但 是 ， 半 导体 、 绝缘体 、 导体之 间 半 没有绝对的界 线 ， 在外部条件 （ 如温度、 高压等 ） 生变化时 ， ｆ￣ Ｎ可以相 互转化 。 发 它－ ｌ ＇ ］
关 键 词 ： 体 绝 缘 体 半 导 体 区别 联 系 导
中图分类号 ： ３ ． Ｇ６ ３７
文献标识码 ： Ｃ
文章编号 ： ６ ２ ８ ８ （０ ９ ０ — １ ４ ０ １ ７ — １ １２ ０ ）５ ０ ３ — １
物理学 中， 导体 、 绝缘体 、 半导体主要是根据导电性能的强弱 来 区分 的。把容易导 电的物体 叫做导体 ， ： 如 金属 、 石墨 、 人体 、 大 地及 酸 、 、 的水 溶液 等 。把 不容 易导 电的物体 叫做绝缘 体 ， 碱 盐 如： 橡胶 、 璃 、 玻 塑料 、 陶瓷等 。把 导电性能介 于导体和绝缘体 之 间 的材料 叫做半导体 ， ： 、 、 如 锗 硅 砷化 镓等 。导体 、 绝缘体 、 导 半 体实质上的区别 在于构成它们的物质的微观结构不 同。 导 体之 所以容易导电 ， 于导体 内部有大量 的可 自由移动 的 在 电荷。导体包括 两类 ， 一类导体是 金属导体 。在金属导体 中 ， 第
部分 电子可 以脱离原子核 的束缚而 在金属 内部 自由移动 ， 这种 电
荷脱离 了原子核或分子 的束缚而成为能 自由移动 的电荷 （ 内部 即
自由电荷增多 ）导 电性能增强 。 ，
外部条件 （ 温度 、 如 掺杂质等 ） 导体 、 对 绝缘体有一定 的影 响， 但不 明显 ， 而对 于半导体导 电性能 的影 响却 很大 。例 如 ， 当温度
每升高 １ ℃时 ， 它的 电阻就要 增加百分之几 到百分之几 十。还有 些 半导体在受 热后 电阻 随温度 的升 高而迅速减小 。纯净 的半 导
体 掺人少量杂 质后 ， 自由电子 和空穴的数 目明显增多 ， 电性 能 导
得 到很好 的改善 。
应 用 中的不 同之处 ： 导体 ， 尤其是金属 导体 ， 如铜 、 铝导 电性 能好 ， 电阻小 ， 是很 好的导 电材料 ， 在电能输送 电流传导 中 ， 电 使
流Ｊ， 畅通 。 ＪＮ ￣
子 叫做 自由电子 。金属导 电靠 的就是 自由电子 ， 在电源作用下 ， 带负 电的 自由电子发生定 向移动形成 电流 ， 电流 的方 向跟 自由电 子 实际 定
向移动 的方 向相反 。第 二类 导体 是酸 、 、 的水 溶 碱 盐
液 。酸 、 、 在水 中发 生 电离 ， 生能 够 自由移 动 的正 、 碱 盐 产 负离
绝缘体 ， 如陶瓷 、 橡胶 、 塑料绝缘性能好 ， 电阻大 ， 在安全用 电 方 面起 重大作用 ， 保证 电流按预定路线 传送 ， 避免事故发 生 。半
导体有许多特殊 的电学性能 ， 在当前的电子时代 ， 应用更 为广泛 ，
子 。如 ： ａ Ｈ溶液 中Ｎ ＋ Ｏ 都 以离子状态存在 ， ＮＯ ａ 和 Ｈ一 在电源的作
用下 ， 、 正 负离子向相反的方向发生定 向移动形成 电流 ， 正离子移
意义重 大。如有 的半导 体 ， 在受到压力后 电阻发生较 大变化 ， 利 用这种半导体可 以做成体积很小的压敏元件 ， 它可以把压力的变 化 转变成电流的变化 ， 使人们测 出电流变化后 而知 压力 变化 。有 的半导体在受 热后电阻随温度的升高而迅速减小 ， 利用 这种半 导 体 可以做成体积很小 的热敏电阻 ， 热敏 电阻可 以用来测量大 范围 内的温度变化 ， 反应快 ， 而且精 确度 高。另外还有许多重要应用 ， 如半导体二极管 的单 向导 电性 、 三极管 的放大作用等 。 导 体 、 缘体 、 绝 半导体之 间没有绝对 的界线 ， 在外部条件 （ 如 温度 、 高压等 ） 发生变化 时 ， 它们之间可 以相互转化 。有些绝缘体 可转化为导体 。如干燥 的木柴通常情况下不 导电 ， 变湿后就成为 导体能 导电 了； 玻璃是相 当好的绝缘体 ， 给玻璃加热 到红炽状 但
动的方向与电流的方向相同 ， 负离子移 动的方 向与电流的方向相
反 。另外 ， 气体 电离 后也 产生 能 自由移动 的 电荷 ， 能传 导 电 也 流。绝缘体不 容易导 电的原因在于构成 绝缘体 的物 质内部几乎
没有 可以 自由移 动的电荷。其分子中正负电荷都被束缚得很紧 ，
在电源作用下 ， 也就 几乎没有能够发 生定 向移 动的 电荷 ， 以绝 所
缘体 不容易导 电。半 导体导 电靠的是 自由电子和空 穴。对于纯 净 的半导体 ， 在通常情况 下其内部 自由电子和空穴 的数量很 少 ，
所 以导 电性能很差 。
一
般 来说 ， 导体容易 导电 ， 电阻很小 ， 绝缘体不 容易导 电， 电
阻很大 ， 绝缘体 的电阻 比导体 的电阻大 １ １ （ ０ ３ 十万亿 ） 以上 ， 倍 半 导体 的电阻值 比导体大得 多 ， 比绝缘体小 得多 。不论是 导体 、 绝 缘体 还是半导体 ， 它们 的电阻大小往往受温度 等外部 条件 的影 响
会产 生不 同的变化 。 对 大 多数导体来 说 温度越 高 ， 阻越 大 ， 度越低 ， 电 温 电阻越
态 ， 就变成
了导体 。有 些导体也可变为绝缘体。如通常情况下 它
的水是导体 ， 但蒸馏后 的纯水 则不导电。有的半导体 ， 在条件 （ 如 温度 、 光照等 ） 发生变 化时 ， 可变为导体 ， 也可变 为绝缘体 。如前 面提到的压敏元 件和热敏电阻等 。 导体 、 绝缘体 、 半导体在应用中彼此相互 依托 、 不分离。例 互 如 ： 导电的 同时 ， 在 必须考 虑绝缘 ， 才能使 电能传输 、 家用 电器 使
用安全 。
小， 当温度 降到一定程度 ， 导体 电阻会突 然消失 ， 电阻为零 ， 产生 超导现象 。这是 因为温度升 高使 其内部的电荷 运动更加剧烈 ， 增 加 了碰撞 次数 ， 响了 电荷 的定 向移动 ， 电性 能减弱 ， 影 导 电阻增 大 。但也 有少数导体 ， 电阻随温度 的升高而减小 ， 这是 由它们 的
特殊 的结构决定的 。
作者 简介 ： 王韶 宇（９ ８ ， ， 苏六合 人 ， １ ５ 一） 男 江 安徽 省滁 州 市第五 Ｉ
中学教 师， 安徽 滁 州 ２９ ０ ３ ００
对于绝缘体 ， 当温度升 高时 ， 电阻减小 ， 导电性能增强。这是 由于温度 升高时 ， 成绝缘体 物质 内部 的电荷运动加剧 ， 的电 构 有
—
１ ４ — ３