A fő különbség a félvezető és a szupravezető között az, hogy a félvezetők elektromos vezetőképessége a vezető és a szigetelő vezetőképessége között van, míg a szupravezetők elektromos vezetőképessége nagyobb, mint a vezetőé.
Az elektromos vezető olyan anyagfajta, amely lehetővé teszi az elektromos áram átáramlását rajta. A félvezetők és a szupravezetők kétféle elektromos vezető. Vezetőképességük szerint különböznek egymástól.
Mi az a félvezető?
A félvezető olyan típusú vezető, amelynek vezetőképességi értéke a szigetelő és a vezető értéke között van. Azt jelenti; a félvezető elektromos vezetőképessége közepes a vezetőéhez képest. Ezek általában kristályos szilárd anyagok, amelyek különféle területeken alkalmazhatók, például diódák, tranzisztorok, integrált áramkörök gyártása stb. Általában a félvezető vezetőképessége érzékeny a hőmérsékleti megvilágításra, mágneses mezőkre, a félvezető anyagában lévő szennyeződésekre stb.
Vannak elemi félvezető anyagok, amelyeket megfigyelhetünk a periódusos rendszerben. Ezek az elemek a szilícium (Si), a germánium (Ge), az ón (Sn), a szelén (Se) és a tellúr (Te). Ezenkívül különböző félvezetők lehetnek, amelyek két vagy több kémiai elemet tartalmaznak kombinációban. Például a gallium-arzenid galliumot és arzént tartalmaz. A tiszta szilícium azonban a legelterjedtebb félvezető az elektromos iparban, és ez a legfontosabb eleme az integrált áramkörök gyártásának.
01. ábra: Szilíciumkristály
A félvezetők általában egykristályok. Atomjaik 3D-s mintában vannak elrendezve. Ha egy szilíciumkristályt vizsgálunk, minden szilíciumatomot négy másik szilíciumatom vesz körül. Ezen atomok között kovalens kémiai kötések vannak. A szilíciumkristály vezetési sávja és vegyértéksávja közötti energiarést sávrésnek nevezzük. A félvezetők esetében a sávszélesség általában 0,25 és 2,5 eV között van.
Mi az a szupravezető?
A szupravezetők olyan anyagok, amelyek elektromos vezetőképességi értéke meghaladja a vezető vezetőképességi értékét. Ez lehet egy kémiai elem vagy egy vegyület, amely drámaian elveszíti elektromos ellenállását, ha egy bizonyos hőmérséklet alá hűtik. Ezért a szupravezető lehetővé teszi az elektromos energia áramlását energiaveszteség nélkül. Ezt az energiaáramlást szuperáramnak nevezzük. Szupravezetőket azonban nagyon nehéz előállítani. Azt a hőmérsékletet, amelyen ezek az anyagok elveszítik elektromos ellenállásukat, kritikus hőmérsékletnek vagy Tc-nek nevezzük. Az általunk ismert összes anyag ezen hőmérséklet alatt nem alakulhat szupravezetővé. A saját Tc-vel rendelkező anyagok szupravezetővé alakulhatnak.
02. ábra: Szupravezető
Két típusú szupravezető létezik, az I. típusú és a II. típusú. Az I. típusú szupravezető anyagok szobahőmérsékleten vezetők, és szupravezetőkké válnak, ha Tc-jük alá hűtjük. A II-es típusú anyagok szobahőmérsékleten nem jó vezetők. Lehűléskor fokozatosan szupravezetőkké alakulnak. A szupravezetők sávszélessége általában 2,5 eV felett van.
Mi a különbség a félvezető és a szupravezető között?
A fő különbség a félvezető és a szupravezető között az, hogy a félvezetők elektromos vezetőképessége a vezető és a szigetelő vezetőképessége között van, míg a szupravezetők elektromos vezetőképessége nagyobb, mint a vezetőé. Ezenkívül a félvezető sávszélessége 0,25 és 2,5 eV között van, míg a szupravezető sávszélessége 2,5 eV felett van.
Az alábbiakban összefoglaljuk a félvezető és a szupravezető közötti különbséget.
Összefoglaló – Félvezető kontra szupravezető
A félvezetők és a szupravezetők kétféle elektromos vezető. Vezetőképességük szerint különböznek egymástól. A fő különbség a félvezető és a szupravezető között az, hogy a félvezetők elektromos vezetőképessége a vezető és a szigetelő vezetőképessége között van, míg a szupravezetők elektromos vezetőképessége nagyobb, mint a vezetőé.
