Page 171 - Bella
P. 171
166.
สารกึ่งตัวน าคืออะไร
สสารทุกชนิดประกอบด้วยส่วนประกอบเล็ก ๆ ที่เรียกว่า "โมเลกุล" มารวมตัว
กันโดยแต่ละโมเลกุลก็จะประกอบด้วยส่วนที่เล็กมาก ๆ ซึ่งเรียกว่าอะตอม เช่น โมเลกุล
ของน้ าจะประกอบด้วยอะตอม 3 อะตอม คือ อะตอมของไฮโดรเจน (Hydrogen) 2
อะตอม และอะตอมของออกซิเจน(Oxygen) 1 อะตอมมารวมกัน โดยอะตอมแต่ละ
อะตอมจะมีแกนกลางซึ่งเรียกว่านิวเคลียสซึ่งจะมีนิวตรอนและโปรตอนอยู่ภายใน และ
จะมีอิเล็กตรอนวิ่งอยู่รอบ ๆ นิวเคลียสหลาย ๆ วงโดยอิเล็กตรอนที่อยู่วงนอกสุดเรียกว่า
วาเลนอิเล็กตรอน (Valance Electron) จะมีผลต่อความสามารถในการน าไฟฟ้าของ
สสารนั้น สสารที่เป็นตัวน า (Conductor) จะมีอิเล็กตรอนวงนอกเพียง1 - 3 ตัว ดังนั้น
เมื่อมันได้รับพลังงานความร้อน หรือพลังงานไฟฟ้า อีเล็กตรอนก็จะหลุดออกมาจากวง
โคจรเป็นอิเล็กตรอนอิสระ (Free Electron) ได้ทันที ท าให้สามารถเคลื่อนตัวไปในสสาร
ได้อย่างอิสระซึ่งเราเรียกการเคลื่อนตัวของอิเล็กตรอนนี้ว่า "กระแสไฟฟ้า " ดังนั้นสสารที่
เป็นตัวน าจึงมีสภาพการน าไฟฟ้าที่ดี ส่วนสสารที่มีอิเล็กตรอนวงนอกตั้งแต่ 5 - 8 ตัว
เราจะเรียกว่า "ฉนวน" (Insulator)จะมีสภาพการน าไฟฟ้าที่ไม่ดีนัก เพราะมี
อิเล็กตรอนอิสระน้อย ส าหรับสสารที่มีอิเล็กตรอนวงนอก4 ตัวเช่น ซิลิกอน (Silicon)
และเยอรมันเนียม (Germanium) จะมีสภาพการน าไฟฟ้าอยู่ระหว่าง
ตัวน าและฉนวน เราเรียกว่า "สารกึ่งตัวน้ า" (Semiconductor)
รูปที่ 12.1 แสดงโครงสร้างของสสารแต่ละประเภท
