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着改变这类物质称为半导体。