1. 전자 구조 :
* 유리 전자 : 가장 중요한 요소는 자유 전자의 가용성입니다. 금속은 가장 바깥 쪽 전자가 느슨하게 결합되어 재료 전체에 쉽게 움직일 수있는 독특한 전자 구조를 가지고 있습니다. 이 자유 전자는 전하 운반체로서 작용하여 전기 또는 열이 쉽게 흐르도록 허용합니다.
* 원자가 밴드 : 절연체에서는 원자가 밴드 (전자가 원자에 단단히 결합 된)가 완전히 채워지고 전도 대역에 큰 에너지 간격이 있습니다 (전자가 자유롭게 움직일 수있는 곳). 이것은 충전 흐름을 방지합니다.
* 전도 밴드 : 반도체에서, 원자가 밴드와 전도 밴드 사이의 에너지 간격은 더 작아서 일부 전자가 전도 대역으로 점프하고 전도성에 기여할 수있게한다. 이것은 온도 및 도핑과 같은 요인의 영향을받을 수 있습니다.
2. 원자 구조 :
* 원자 간격 : 밀접하게 포장 된 원자가있는 재료는 더 쉬운 전자 이동을 허용합니다. 이것이 금속과 같은 밀도가 높은 재료가 좋은 도체 인 경향이있는 이유입니다.
* 결정 구조 : 결정 격자에서 원자의 배열은 전도도에 영향을 줄 수 있습니다. 완벽하게 정렬 된 격자는 무질서한 구조에 비해 전자 흐름에 대한 저항성이 적습니다.
3. 온도 :
* 열과 저항 : 일반적으로 온도 증가는 대부분의 재료에서 저항을 증가시킵니다. 이는 원자가 더 격렬하게 진동하여 전자가 자유롭게 움직이기가 더 어려워지기 때문입니다.
* 초전도체 : 일부 재료는 매우 저온에서 초전도체가됩니다. 그들의 저항은 0으로 떨어져서 완벽하게 효율적인 전기 흐름을 허용합니다.
4. 불순물 및 결함 :
* 격자 결함 : 전위 또는 입자 경계와 같은 결정 격자의 불규칙성은 전자의 흐름을 방해하여 저항을 증가시킬 수 있습니다.
* 불순물 : 물질 내의 외래 원자는 원자의 정기적 인 배열을 방해 할 수 있으며, 또한 저항을 증가시킬 수 있습니다.
특정 예 :
* 금속 : 구리,은 및 금은 자유 전자가 풍부하고 닫은 원자 포장으로 인해 우수한 전기 도체입니다.
* 절연체 : 유리, 고무 및 플라스틱은 원자가와 전도 밴드 사이의 전자와 큰 에너지 간격을 단단히 결합시키기 때문에 좋은 절연체입니다.
* 반도체 : 실리콘과 게르마늄은 반도체입니다. 특정 전자 장치를 생성하기 위해 도핑 (불순물 추가)에 의해 전도도를 제어 할 수 있습니다.
키 테이크 아웃 :
궁극적으로, 전기 또는 열을 전도하는 재료의 능력은 전자가 전자를 통과 할 수있는 용이성에 달려 있습니다. 이것은 재료의 원자 구조, 전자 구성, 온도 및 불순물의 존재와 같은 요인에 영향을받습니다.
