半導体と抵抗って何が違うの??

中学校や高校の理科教科で導体や不導体,半導体という言葉を習ったこともあるのではないでしょうか?

導体とは電気が流れやすい性質の物体で,不導体(絶縁体)とは電気がほとんど流れない物体のことを呼びます.

では,ここで疑問が…

半導体と抵抗ってなにが違うの?

自分は初めて半導体と導体,不導体(絶縁体)を習ったときに思ったのです.電気を通す導体と電気を通さない不導体の間なんだから抵抗みたいなもんでしょ?って.

でも本当は全く別物だったのです.

導体とは?

一度定義を確認するためにWikipediaで調べてきました.

電気伝導体(でんきでんどうたい)は移動可能な電荷を含み電気を通しやすい材料、すなわち電気伝導率(導電率)の高い材料である。良導体、単に導体とも呼ぶ。

電気伝導率は、物質によってとる値の範囲が広い物性値で、金属からセラミックまで20桁ほど幅がある。一般には伝導率がグラファイト(電気伝導率 106S/m)と同等以上のものが導体、106S/m以下のものを不導体(絶縁体)、その中間の値をとるものを半導体と分類する。106S/mという電気伝導率は、1mm2の断面積で1mの導体の抵抗が1Ωになる電気の通りやすさである。

アルミニウムといった金属導体では、電子が移動可能な荷電粒子となっている(電流を参照)。移動可能な正の電荷としては、格子内の原子で電子が抜けている部分という形態(正孔)や電池電解液などにイオンの形で存在する場合がある。不導体が電流を通さないのは移動可能な電荷が少ないためである。

出典:Wikipedia

何が書いてあるのか,私にはちっとも理解できません.とりあえず,電気を流しやすければ導体という扱いであるのは間違いなさそうです.

ここで意外なのが,「抵抗器」も導体として分類されるということです.

比較的電気抵抗の大きな物質を抵抗器として用いているそうなのです.つまり,

抵抗は半導体ではない

ということになります.

一方の半導体の定義はというと,こちら

半導体

半導体(はんどうたい、semiconductor[1]とは、電気伝導性の良い金属などの導体(良導体)と電気抵抗率の大きい絶縁体(不導体)の中間的な抵抗率をもつ物質を言う[2](抵抗率だけで半導体を論じるとそれは抵抗器と同じ特性しか持ち合わせない)。代表的なものとしては元素半導体のケイ素(Si)などがある。

電子工学で使用されるICのような半導体素子はこの半導体の性質を利用している[3]

金属などの導体とゴムなどの絶縁体の中間の抵抗率を持つ物質を半導体(semiconductor)と呼ぶ。半導体は、磁場電圧電流放射線などの影響でその導電性が顕著に変わるという特徴を持つ[4]が、これら特徴は固体のバンド理論によって説明される。

なお、バンド理論を用いれば、半導体とは、価電子帯を埋める電子の状態は完全に詰まっている(充満帯である)ものの、禁制帯を挟んで、伝導帯を埋める電子の状態は存在しない(空帯である)物質として定義される[5]

出典:Wikipedia

抵抗の大きさだけで判断すると半導体=抵抗器となってしまうようです.ですが,半導体にはある重要な特徴があるのです.

抵抗と半導の差

半導体には,ある重要な特徴ががあります.それは,

導体にも不導体にもなる

という点です.

「はい??」と最初は思うでしょう.しかし,これが本当に重要な性質なのです.

 

 

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