Ключовата разлика между проводник полупроводник и изолатор е, че проводниците показват висока електрическа проводимост, а полупроводниците показват междинна проводимост, докато изолаторите показват незначителна проводимост.
Проводниците, полупроводниците и изолаторите са три категории, към които можем да категоризираме всеки материал в зависимост от електрическата проводимост.
Какво е диригент?
Проводник или електрически проводник е обект в електротехниката, в който е разрешен потокът на заряд в една или повече посоки. С други думи, проводниковите материали могат да провеждат електрически ток през себе си. Най-често срещаните електрически проводници са металите и металните предмети. В тези материали електрическите токове се генерират чрез потока от отрицателно заредени електрони, положително заредени дупки и понякога поради наличието на положителни и отрицателни йони.
По-важното е, че когато електрически ток преминава през проводник, не е необходимо заредена частица да пътува от мястото, където се произвежда токът, до мястото, където се получава потреблението на ток. Тук заредените частици се стремят да изтласкат своя съсед крайно количество енергия и това се случва като верижна реакция между съседните частици, където частиците в края на веригата избутват мощността в потребителския обект. Следователно можем да наблюдаваме дълговерижно прехвърляне на инерция между мобилни носители на такса.
Фигура 01: Електрически проводник
Когато се вземат предвид двата важни факта за съпротивлението и проводимостта по отношение на проводника, съпротивлението зависи от състава на материала и неговите размери, докато проводимостта зависи от съпротивлението. Освен това температурата на проводника също оказва голямо влияние върху това. Не само метали, но може да има и други форми на проводници, които включват електролити, полупроводници, свръхпроводници, плазмени състояния и някои неметални проводници, включително графит.
Какво е полупроводник?
Полупроводниците са материали със стойност на електропроводимост, която попада между проводимостта на проводниците и изолаторите. По-важното е, че съпротивлението на тези материали има тенденция да пада при повишаване на температурата. Освен това можем да променим проводимостта на полупроводниците чрез въвеждане на примеси (процесът се нарича „допинг“) в кристалната структура на материала. Следователно можем да използваме тези материали за различни приложения с голямо значение.
Два региона с различно легирани структури, срещащи се в една и съща кристална структура, създават полупроводникова връзка. Тези кръстовища действат като основа за поведението на носителите на заряд в диоди, транзистори и друга съвременна електроника.
Някои общи примери за полупроводникови материали включват силиций, германий, галиев арсенид и металоидни елементи. Най-често срещаните материали, които се използват за формиране на полупроводници, включват лазерни диоди, слънчеви клетки. Интегралните схеми с микровълнова честота и др. са силиций и германий.
Фигура 02: Полупроводник – силиций
След процеса на допиране, броят на носителите на заряд в кристалната структура нараства бързо. Може да има свободни дупки или свободни електрони в полупроводника, което помага за проводимостта. Ако материалът има повече свободни дупки, тогава го наричаме "p-тип" полупроводник, а ако има свободни електрони, тогава той принадлежи към "n-тип". По време на процеса на допинг можем да добавяме материали като петвалентни химични елементи, включително антимон, фосфор или арсен, или тривалентни атоми като бор, галий и индий. Освен това можем да увеличим проводимостта на полупроводниците и чрез повишаване на температурата.
Какво е изолатор?
Изолаторите са материали, които не могат да пренасят свободно протичащ електрически ток. Това е така, защото атомите на този вид материал имат електрони, които са тясно свързани с атомите и не могат лесно да се движат. Когато се има предвид свойството съпротивление, съпротивлението е много високо в сравнение с проводниците и полупроводниците. Неметалите са най-честите примери за изолатори.
Въпреки това, няма идеални изолатори, защото те съдържат малък брой мобилни заряди, които могат да пренасят електрически ток. Освен това, всички изолатори са склонни да станат електропроводими, когато има достатъчно напрежение, приложено към материала, което може да откъсне електроните от атомите. Това е пробивното напрежение на изолатора.
Съществуват различни приложения на изолатори, включително производство на електрическо оборудване за поддържане и разделяне на електрически проводници, без да позволяват на тока да тече през тях. Освен това, гъвкаво покритие на изолатор обикновено се използва за електрически проводници и кабели, за да се направят изолирани проводници. Това е така, защото проводниците, които могат да се допират, предизвикват кръстосано свързване, късо съединение и опасност от пожар.
Каква е разликата между полупроводников проводник и изолатор?
Проводници, полупроводници и изолатори са три категории, към които можем да категоризираме всеки материал в зависимост от електрическата проводимост. Ключовата разлика между проводниковия полупроводник и изолатора е, че проводниците показват висока електрическа проводимост, а полупроводниците показват междинна проводимост, докато изолаторите показват незначителна проводимост.
Следващата таблица изброява разликите между проводник полупроводник и изолатор за едно до друго сравнение.
Обобщение – Проводник срещу полупроводник срещу изолатор
Проводници, полупроводници и изолатори са три категории, към които можем да категоризираме всеки материал в зависимост от електрическата проводимост. Ключовата разлика между проводниковия полупроводник и изолатора е, че проводниците показват висока електрическа проводимост, а полупроводниците показват междинна проводимост, докато изолаторите показват незначителна проводимост.
