Чем полупроводники отличаются от изоляторов?

Различие между ними скорее количественное чем качественное. И полупроводники и диэлектрики имеют одинаковый характер заполнения зон, одинаковый характер изменения концентрации носителей с температурой, только к диэлектрикам относят такие вещества, у которых в силу больших значений dE электропроводность могла бы достигнуть заметных значений лишь при температурах, превышающих Т их испарения. Условно вещества с dE>1 эВ относят к диэлектрикам.

Как определить является соединение полупроводником или металлом?

При образовании твердого раствора электропроводность металла снижается независимо от того, больше или меньше электропроводность растворенного металла по сравнению с основным металлом. Это связано в первую очередь с искажениями кристаллической решетки и, соответственно, увеличением рассеяния электронов. Электрическая проводимость сплава, состоящего из двух или более фаз, аддитивно складывается из проводимостей фаз. Правило аддитивности достаточно хорошо выполняется для нетекстурованных сплавов, состоящих из сравнительно крупных равноосных кристаллов. Проводимости фаз при этом должны несильно отличаться друг от друга. В таком случае электропроводность изменяется линейно в зависимости от объемной концентрации компонентов. Электрическое сопротивление двухфазных сплавов достаточно хорошо описывается линейной зависимостью от массового содержания компонентов.

Металлический характер проводимости наблюдается у алюминидов, нитридов, боридов, карбидов. Силициды (особенно с большим количеством атомов кремния) часто проявляют полупроводниковые свойства.

Оцените уменьшение электропроводности в Ni и Fe за счет перехода 4s-электронов на 3d-уровень по сравнению с непереходными металлами (исходные данные для оценки см. в работе по магнитным свойствам).

Объясните причину повышенного электрического сопротивления у переходных металлов.

(Формула электропроводности в квантовой теории). Величина эффективной массы количественно отражает взаимодействие электрона с периодическим полем решетки и зависит от направления в решетке. При сильном взаимодействии с решеткой эффективная масса велика, т.е. электрон имеет меньшую способность ускоряться под действием внешнего электрического поля. Именно поэтому переходные металлы, у которых в проводимости участвуют внутренние d- электроны, расположенные вблизи уровня Ферми, обладают повышенным электросопротивлением по сравнению с простыми металлами.