絕(jue)緣(yuan)體(ti)在某(mou)些外界(jie)條件(jian)，如(ru)加(jia)熱(re)、加(jia)高壓(ya)等影(ying)響下(xia)，會被(bei)"擊(ji)穿(chuan)"，而(er)轉(zhuan)化(hua)為導體(ti)。在未(wei)被擊(ji)穿(chuan)之(zhi)前(qian)，絕(jue)緣(yuan)體(ti)也不(bu)是(shi)不(bu)導(dao)電的物體。如(ru)果在絕(jue)緣(yuan)材(cai)料(liao)兩(liang)端施(shi)加電壓(ya)，材料(liao)中將(jiang)會出現(xian)微(wei)弱的電流(liu)。
絕(jue)緣(yuan)材(cai)料(liao)中通(tong)常(chang)只(zhi)有(you)微(wei)量的自由(you)電子(zi)，在未(wei)被擊(ji)穿(chuan)前(qian)參加導(dao)電的帶電(dian)粒子(zi)主要是(shi)由(you)熱運動而(er)離(li)解(jie)出來(lai)的本征(zheng)離子(zi)和(he)雜質粒子。絕(jue)緣(yuan)體(ti)的電學性(xing)質(zhi)反映(ying)在(zai)電導、極化(hua)、損耗和(he)擊(ji)穿(chuan)等(deng)過(guo)程(cheng)中。
導電
絕(jue)緣(yuan)體(ti)是(shi)不(bu)存(cun)在電導(dao)的物質。電(dian)子(zi)能帶理(li)論指(zhi)出，固體中的電子(zi)僅(jin)允(yun)許(xu)存在(zai)於(yu)壹定(ding)的能量狀態，這(zhe)些(xie)能量狀態形(xing)成(cheng)彼此分離(li)的能帶(dai)。電子(zi)趨(qu)向於(yu)先(xian)占據(ju)能(neng)量至低(di)的能帶(dai)，在零(ling)度能夠(gou)被填(tian)滿(man)的能量至高(gao)的能帶(dai)叫做(zuo)價帶(dai)，價帶(dai)之(zhi)上的能帶(dai)叫做(zuo)導帶，價帶(dai)和(he)導(dao)帶(dai)之(zhi)間的空隙(xi)叫(jiao)做(zuo)能隙(xi)。在(zai)零度以(yi)上(shang)，價帶(dai)電(dian)子部分被(bei)激(ji)發(fa)而(er)躍遷(qian)至(zhi)導(dao)帶(dai)，成(cheng)為導帶(dai)電子(zi)，並(bing)在(zai)價帶(dai)留(liu)下(xia)空穴(xue)。根(gen)據(ju)能(neng)帶(dai)理(li)論，被(bei)電(dian)子填(tian)滿(man)的能帶(dai)或(huo)空的能帶(dai)對電導(dao)沒(mei)有(you)貢(gong)獻(xian)，電導僅(jin)來(lai)源(yuan)於(yu)半(ban)滿的能帶(dai)，導帶(dai)電子和(he)價帶(dai)空穴(xue)合稱(cheng)載流(liu)子。金屬(shu)的導帶(dai)被部分填(tian)充(chong)，因而(er)有(you)好的電導(dao)。對於(yu)半(ban)導體(ti)和(he)絕(jue)緣(yuan)體(ti)，在絕(jue)度零度下(xia)價帶(dai)被(bei)填滿(man)，而導帶沒有(you)電(dian)子(zi)。在常(chang)溫下(xia)，半(ban)導體(ti)由於(yu)能(neng)隙較小(xiao)，可以(yi)通(tong)過(guo)熱(re)激(ji)發(fa)而(er)形成(cheng)電子(zi)空穴(xue)對，因而(er)具有(you)壹定(ding)的電導(dao)。相(xiang)反(fan)，絕(jue)大(da)多(duo)數絕(jue)緣(yuan)體(ti)通(tong)常(chang)具有(you)非(fei)常(chang)大的帶隙(xi)寬度，價帶(dai)電(dian)子很(hen)難被(bei)激(ji)發(fa)至(zhi)導帶(dai)，因此絕(jue)緣(yuan)體(ti)的載流(liu)子濃(nong)度極低(di)，相(xiang)應(ying)地(di)電(dian)導(dao)也極低(di)，或(huo)者說(shuo)這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)絕(jue)緣(yuan)。
對於(yu)絕(jue)緣(yuan)體(ti)，總存(cun)在壹個(ge)擊穿(chuan)電(dian)壓(ya)，這(zhe)個(ge)電壓(ya)能給(gei)予(yu)價帶(dai)電(dian)子足(zu)夠的能量，將(jiang)其(qi)激(ji)發(fa)到(dao)導帶(dai)。壹旦(dan)超(chao)過(guo)了(le)擊穿(chuan)電(dian)壓(ya)，這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)就不(bu)再絕(jue)緣(yuan)了(le)。然而(er)，擊穿(chuan)通(tong)常(chang)伴(ban)隨(sui)著(zhe)破壞材料(liao)絕(jue)緣(yuan)性(xing)的物理(li)或(huo)化(hua)學變(bian)化(hua)。
以(yi)上(shang)討(tao)論僅(jin)涉(she)及(ji)電(dian)子(zi)導電。除了(le)不(bu)存(cun)在電子(zi)導(dao)電，絕(jue)緣(yuan)體(ti)中也不(bu)能(neng)有(you)其(qi)他(ta)移動電荷(he)帶來的電導(dao)。例如(ru)，如果液體或(huo)氣體(ti)中有(you)離(li)子(zi)存在，離子(zi)可以(yi)定(ding)向(xiang)移動(dong)形成(cheng)電流(liu)，因而(er)這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)是(shi)導(dao)體。電(dian)解(jie)液或(huo)等離(li)子體(ti)都(dou)是(shi)導(dao)體，不(bu)管(guan)有(you)沒(mei)有(you)電(dian)子(zi)的流動(dong)存在(zai)。
擊穿(chuan)
絕(jue)緣(yuan)體(ti)都(dou)會受(shou)到(dao)電擊(ji)穿(chuan)的影(ying)響。當(dang)外(wai)加電(dian)場(chang)超(chao)過(guo)某(mou)個閾(yu)值，(這(zhe)個(ge)閾(yu)值與(yu)材(cai)料(liao)的能隙(xi)寬度成(cheng)正比)，絕(jue)緣(yuan)體(ti)將(jiang)突然轉變為導體(ti)，並可(ke)能(neng)帶(dai)來(lai)災難性(xing)的後(hou)果。在電擊穿(chuan)過(guo)程(cheng)中，自由電(dian)子(zi)被(bei)強電場加速到(dao)足夠(gou)高(gao)的速度，這(zhe)些(xie)高速電(dian)子與(yu)束(shu)縛電(dian)子撞(zhuang)擊，能(neng)使束(shu)縛電(dian)子脫(tuo)離原子(zi)的束(shu)縛(電(dian)離)。新的自由(you)電子(zi)又能被加(jia)速並(bing)撞(zhuang)擊其(qi)他(ta)原子(zi)，產(chan)生(sheng)更(geng)多(duo)的自由(you)電子(zi)，形成(cheng)壹個(ge)鏈式反應(ying)。很(hen)快絕(jue)緣(yuan)體(ti)中將(jiang)會充(chong)滿(man)可移(yi)動的載流(liu)子，因此其電(dian)阻將(jiang)降至壹個(ge)很(hen)低的水平(ping)。在(zai)空氣(qi)中(zhong)，電(dian)暈放(fang)電是(shi)高(gao)電壓(ya)導體(ti)附(fu)近(jin)的正常(chang)電流(liu);電(dian)弧(hu)放(fang)電是(shi)非(fei)正常(chang)，不(bu)希望(wang)見(jian)到(dao)的電流(liu)。相(xiang)似(si)地(di)，擊(ji)穿(chuan)可(ke)以(yi)發(fa)生(sheng)在(zai)任(ren)何絕(jue)緣(yuan)體(ti)，甚(shen)至(zhi)是(shi)固體中。甚(shen)至(zhi)連真空都(dou)存(cun)在某種(zhong)形(xing)式的擊穿(chuan)，但(dan)這(zhe)種(zhong)擊(ji)穿(chuan)或(huo)稱(cheng)真(zhen)空電(dian)弧(hu)與(yu)電極(ji)表(biao)面的電子(zi)發射有(you)關(guan)，而不(bu)是(shi)由(you)真空本身產(chan)生(sheng)的。
絕(jue)緣(yuan)體(ti)通(tong)常(chang)用做電(dian)纜的外表(biao)覆(fu)層(ceng)。事(shi)實(shi)上空氣(qi)本身就是(shi)壹種(zhong)絕(jue)緣(yuan)體(ti)，並不(bu)需(xu)要其(qi)他(ta)的物質進(jin)行(xing)絕(jue)緣(yuan)。高(gao)壓(ya)輸(shu)電線(xian)就是(shi)通(tong)過(guo)空氣(qi)絕(jue)緣(yuan)的，因為使用固體(例如塑(su)料(liao))覆(fu)層(ceng)並(bing)不(bu)實(shi)際。然而(er)，導線(xian)相(xiang)互(hu)接(jie)觸(chu)可(ke)能造(zao)成(cheng)短路(lu)和(he) 火(huo)災。在同(tong)軸(zhou)電(dian)纜中(zhong)，中(zhong)心(xin)的導體(ti)必須(xu)位於(yu)正中，以(yi)防(fang)止(zhi)電磁(ci)波的反射。另外(wai)，任(ren)何高(gao)於(yu)60V的電壓(ya)都(dou)會對人(ren)體(ti)造成(cheng)電擊(ji)或(huo)觸(chu)電(dian)危險(xian)。使用絕(jue)緣(yuan)體(ti)作為外表(biao)覆(fu)層(ceng)可(ke)以(yi)防(fang)止(zhi)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)。
在(zai)電子系統(tong)中，印(yin)刷電(dian)路(lu)板通(tong)常(chang)由環氧(yang)塑(su)料(liao)和(he)玻(bo)璃纖(xian)維制成(cheng)，不(bu)導(dao)電的基板(ban)對銅(tong)導線層起(qi)支撐(cheng)作用。在電(dian)子(zi)設(she)備(bei)中(zhong)，微小(xiao)而精(jing)密(mi)的有(you)效(xiao)部件(jian)鑲嵌(qian)在(zai)不(bu)導(dao)電的環氧(yang)樹(shu)脂(zhi)，酚醛樹(shu)脂(zhi)，玻(bo)璃或(huo)陶瓷塗(tu)覆(fu)層(ceng)之(zhi)中(zhong)。
在(zai)諸如晶體管和(he)集(ji)成(cheng)電路(lu)等微(wei)電子元器件(jian)中，摻(chan)雜的矽(gui)材(cai)料(liao)通(tong)常(chang)是(shi)壹種(zhong)導(dao)體(ti)。但(dan)是(shi)通(tong)過(guo)在(zai)氧(yang)氣環境加(jia)熱，矽(gui)也可以(yi)很(hen)容(rong)易地轉(zhuan)變為絕(jue)緣(yuan)體(ti)。矽(gui)被(bei)氧(yang)化(hua)將(jiang)得到(dao)石(shi)英(ying)，也叫二(er)氧(yang)化(hua)矽(gui)。
在(zai)帶(dai)有(you)變(bian)壓(ya)器和(he)電(dian)容(rong)器的高壓(ya)系統(tong)中，液態的絕(jue)緣(yuan)的機油(you)通(tong)常(chang)用來防(fang)止(zhi)電(dian)弧(hu)放(fang)電的發生(sheng)。在(zai)需要承(cheng)受(shou)相(xiang)當(dang)高(gao)的電壓(ya)而不(bu)被(bei)電擊穿(chuan)的地方，人(ren)們用油(you)替(ti)代(dai)空氣(qi)進(jin)行(xing)絕(jue)緣(yuan)。其(qi)他的絕(jue)緣(yuan)方法(fa)包(bao)括(kuo)使用陶瓷，玻(bo)璃，真(zhen)空等(deng)，或(huo)者在(zai)導線(xian)相(xiang)距(ju)很(hen)遠時亦可使用空氣(qi)作(zuo)為絕(jue)緣(yuan)。
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