Ключовата разлика между полупроводник и свръхпроводник е, че полупроводниците имат електрическа проводимост, която е между проводимостта на проводник и изолатор, докато свръхпроводниците имат електрическа проводимост, която е по-висока от тази на проводника.
Електрическият проводник е вид вещество, което позволява на електрическия ток да протича през него. Полупроводниците и свръхпроводниците са два вида електрически проводници. Те се различават един от друг според тяхната проводимост.
Какво е полупроводник?
Полупроводникът е вид проводник, чиято проводимост е между стойностите на изолатор и проводник. Това означава; електрическата проводимост на полупроводника е умерена до тази на проводника. Това обикновено са кристални твърди вещества, които имат приложения в различни области като производството на диоди, транзистори, интегрални схеми и т.н. Като цяло, проводимостта на полупроводника е чувствителна към температурните осветявания, магнитните полета, примесите в полупроводниковия материал и т.н.
Има елементарни полупроводникови материали, които можем да наблюдаваме в периодичната таблица. Тези елементи включват силиций (Si), германий (Ge), калай (Sn), селен (Se) и телур (Te). Освен това може да има различни различни полупроводници, съдържащи два или повече химически елемента в комбинация. Например галиевият арсенид съдържа галий и арсен. Чистият силиций обаче е най-разпространеният полупроводник в електрическата индустрия и е най-важният елемент за производството на интегрални схеми.
Фигура 01: Силициев кристал
По принцип полупроводниците са единични кристали. Техните атоми са подредени в 3D модел. Когато разглеждаме силициев кристал, всеки силициев атом е заобиколен от четири други силициеви атома. Тези атоми имат ковалентни химични връзки помежду си. Енергийната празнина между зоната на проводимост и валентната зона на силициевия кристал се нарича ширина на забранената зона. За полупроводниците ширината на забранената зона обикновено е между 0,25 до 2,5 eV.
Какво е свръхпроводник?
Свръхпроводниците са материали, които имат стойност на електрическа проводимост над стойността на проводимост на проводник. Това може да бъде химичен елемент или съединение, което драстично губи своето електрическо съпротивление, когато се охлади под определена температура. Следователно свръхпроводникът позволява потока на електрическа енергия без загуба на енергия. Този енергиен поток се нарича свръхток. Въпреки това е много трудно да се произвеждат свръхпроводници. Температурата, при която тези материали губят своето електрическо съпротивление, се нарича критична температура или Tc. Всички материали, които познаваме, не могат да се превърнат в свръхпроводници под тази температура. Материалите със собствена Tc могат да се превърнат в свръхпроводници.
Фигура 02: Свръхпроводник
Има два вида свръхпроводници като тип I и тип II. Свръхпроводниковите материали от тип I са проводници при стайна температура и стават свръхпроводници, когато се охладят под тяхната Tc. Материалите от тип II не са добри проводници при стайна температура. Те постепенно се превръщат в свръхпроводници при охлаждане. Забранената зона на свръхпроводниците обикновено е над 2,5 eV.
Каква е разликата между полупроводник и свръхпроводник?
Ключовата разлика между полупроводник и свръхпроводник е, че полупроводниците имат електрическа проводимост, която е между проводимостта на проводник и изолатор, докато свръхпроводниците имат електрическа проводимост, която е по-висока от тази на проводника. Освен това ширината на забранената зона на полупроводника е между 0,25 и 2,5 eV, докато ширината на забранената зона на свръхпроводника е над 2,5 eV.
По-долу е обобщена разликата между полупроводник и свръхпроводник.
Обобщение – Полупроводник срещу свръхпроводник
Полупроводниците и свръхпроводниците са два вида електрически проводници. Те се различават един от друг според тяхната проводимост. Ключовата разлика между полупроводника и свръхпроводника е, че полупроводниците имат електрическа проводимост, която е между проводимостта на проводник и изолатор, докато свръхпроводниците имат електрическа проводимост, която е по-висока от тази на проводника.
