Nichtleiter

Nichtleiter, auch Isolatoren genannt, sind Materialien mit sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit. Sie unterscheiden sich von Leitern (Metallen) und Halbleitern durch eine deutlich höhere Widerstandsfähigkeit gegen Ladungstransport und oft durch ein großes Bandlücken im Elektronenmodell.

Die physikalische Ursache ist, dass bei Nichtleitern das Leitungsband weit vom Valenzband entfernt liegt, so dass bei Zimmertemperatur nur wenige frei bewegliche Ladungsträger existieren. Die elektrische Leitfähigkeit resultiert hauptsächlich aus Defekten, Verunreinigungen oder aus thermischer Anregung; Feuchtigkeit kann zusätzlich die Leitfähigkeit erhöhen. Mit steigender Temperatur steigt typischerweise die Anzahl der Ladungsträger und damit die Leitfähigkeit, sodass der Widerstand sinkt. Unter starkem elektrischen Feld oder durch Zerstörung kann ein Nichtleiter jedoch durchschlagen und leitend werden.

Typische Beispiele sind Glas, Keramik, trockene Luft, Gummi und die meisten Kunststoffe (z. B. Polyethylen, PVC). Anwendungen finden sich in der elektrischen Isolation von Kabeln und Bauteilen, als Dielektrikum in Kondensatoren und in Schutz- und Isolationsstoffen in Hochspannungsanlagen.

Begriffsabgrenzung: Der Begriff Nichtleiter deckt ein Spektrum ab, das von sehr schlechten Leitern bis hin zu echten Isolatoren reicht. In der Praxis wird der Begriff meist so verwendet, dass die Materialien unter normalen Bedingungen als elektrisch isolierend gelten.