Pagrindinis skirtumas tarp puslaidininkio ir superlaidininko yra tas, kad puslaidininkių elektrinis laidumas yra tarp laidininko ir izoliatoriaus laidumo, o superlaidininkų elektrinis laidumas yra didesnis nei laidininko.
Elektros laidininkas yra tam tikros rūšies medžiaga, leidžianti juo tekėti elektros srovei. Puslaidininkiai ir superlaidininkai yra dviejų tipų elektros laidininkai. Jie skiriasi vienas nuo kito pagal savo laidumą.
Kas yra puslaidininkis?
Puslaidininkis yra laidininko tipas, kurio laidumo vertė yra tarp izoliatoriaus ir laidininko verčių. Tai reiškia; puslaidininkio elektrinis laidumas yra vidutinis lyginant su laidininku. Paprastai tai yra kristalinės kietosios medžiagos, kurios pritaikomos įvairiose srityse, tokiose kaip diodų, tranzistorių, integrinių grandynų gamyboje ir kt.. Paprastai puslaidininkio laidumas yra jautrus temperatūros apšvietimui, magnetiniams laukams, puslaidininkinėje medžiagoje esančioms priemaišoms ir kt.
Yra elementinių puslaidininkių medžiagų, kurias galime stebėti periodinėje lentelėje. Šie elementai yra silicis (Si), germanis (Ge), alavas (Sn), selenas (Se) ir telūras (Te). Be to, gali būti įvairių puslaidininkių, kurių derinyje yra du ar daugiau cheminių elementų. Pavyzdžiui, galio arsenide yra galio ir arseno. Tačiau grynas silicis yra labiausiai paplitęs puslaidininkis elektros pramonėje ir yra svarbiausias elementas gaminant integrinius grandynus.
01 pav.: Silicio kristalas
Paprastai puslaidininkiai yra pavieniai kristalai. Jų atomai yra išdėstyti 3D modeliu. Kalbant apie silicio kristalą, kiekvienas silicio atomas yra apsuptas keturių kitų silicio atomų. Tarp šių atomų yra kovalentiniai cheminiai ryšiai. Energijos tarpas tarp silicio kristalo laidumo juostos ir valentinės juostos vadinamas juostos tarpu. Puslaidininkių juostos tarpas paprastai yra nuo 0,25 iki 2,5 eV.
Kas yra superlaidininkas?
Superlaidininkai yra medžiagos, kurių elektros laidumo vertė yra didesnė už laidininko laidumo vertę. Tai gali būti cheminis elementas arba junginys, kuris, atvėsęs žemiau tam tikros temperatūros, smarkiai praranda elektrinį atsparumą. Todėl superlaidininkas leidžia tekėti elektros energijai neprarandant energijos. Šis energijos srautas vadinamas supersrove. Tačiau superlaidininkus pagaminti labai sunku. Temperatūra, kurioje šios medžiagos praranda elektrinę varžą, vadinama kritine temperatūra arba Tc. Visos mums žinomos medžiagos negali virsti superlaidininkais žemiau šios temperatūros. Medžiagos, turinčios savo Tc, gali virsti superlaidininkais.
02 pav.: Superlaidininkas
Yra dviejų tipų superlaidininkai: I ir II tipo. I tipo superlaidininkų medžiagos yra laidininkai kambario temperatūroje ir tampa superlaidininkais, kai atšaldomi žemiau savo Tc. II tipo medžiagos nėra geri laidininkai kambario temperatūroje. Atvėsę jie palaipsniui virsta superlaidininkais. Superlaidininkų juostos tarpas paprastai yra didesnis nei 2,5 eV.
Kuo skiriasi puslaidininkis ir superlaidininkas?
Pagrindinis skirtumas tarp puslaidininkio ir superlaidininko yra tas, kad puslaidininkių elektrinis laidumas yra tarp laidininko ir izoliatoriaus laidumo, o superlaidininkių elektrinis laidumas yra didesnis nei laidininko. Be to, puslaidininkio juostos tarpas yra nuo 0,25 iki 2,5 eV, o superlaidininko juostos tarpas yra didesnis nei 2,5 eV.
Toliau pateikiama puslaidininkio ir superlaidininko skirtumo santrauka.
Santrauka – puslaidininkis prieš superlaidininką
Puslaidininkiai ir superlaidininkai yra dviejų tipų elektros laidininkai. Jie skiriasi vienas nuo kito pagal savo laidumą. pagrindinis skirtumas tarp puslaidininkio ir superlaidininko yra tas, kad puslaidininkių elektrinis laidumas yra tarp laidininko ir izoliatoriaus laidumo, o superlaidininkų elektrinis laidumas yra didesnis nei laidininko.
