Nøkkelforskjellen mellom lederhalvleder og isolator er at ledere viser høy elektrisk ledningsevne og halvledere viser en middels ledningsevne, mens isolatorer viser en ubetydelig ledningsevne.
Ledere, halvledere og isolatorer er tre kategorier som vi kan kategorisere ethvert materiale i avhengig av den elektriske ledningsevnen.
Hva er en dirigent?
En leder eller elektrisk leder er et objekt i elektroteknikk der det tillates strøm av ladning i en eller flere retninger. Med andre ord kan ledermaterialer lede en elektrisk strøm gjennom seg selv. De vanligste elektriske lederne er metaller og metalliske gjenstander. I disse materialene genereres elektriske strømmer gjennom strømmen av negativt ladede elektroner, positivt ladede hull, og noen ganger på grunn av tilstedeværelsen av positive og negative ioner.
Enda viktigere, når en elektrisk strøm går gjennom en leder, er det ikke nødvendig for en ladet partikkel å reise fra et sted der strømmen produseres til stedet der strømforbruket oppstår. Her har de ladede partiklene en tendens til å dytte naboen en begrenset mengde energi, og dette skjer som en kjedereaksjon mellom nabopartiklene der partikler i enden av kjeden dytter kraften inn i forbrukerobjektet. Derfor kan vi observere langkjedet momentumoverføring mellom mobilladingsoperatører.
Figur 01: Elektrisk leder
Når man vurderer de to viktige faktaene om motstand og konduktans angående en leder, avhenger motstanden av materialets sammensetning og dets dimensjoner, mens konduktansen avhenger av motstanden. Dessuten har temperaturen på lederen også stor innvirkning på dette. Ikke bare metaller, men det kan også være andre former for ledere, som inkluderer elektrolytter, halvledere, superledere, plasmatilstander og noen ikke-metalliske ledere, inkludert grafitt.
Hva er en halvleder?
Halvledere er materialer som har en elektrisk ledningsevne som faller mellom ledningsevnen til ledere og isolatorer. Enda viktigere, resistiviteten til disse materialene har en tendens til å falle ved å øke temperaturen. I tillegg kan vi endre ledningsevnen til halvledere ved å introdusere urenheter (prosessen kalles "doping") til krystallstrukturen til materialet. Derfor kan vi bruke disse materialene til ulike applikasjoner med stor betydning.
To regioner med forskjellig dopede strukturer som forekommer i samme krystallstruktur skaper et halvlederkryss. Disse knutepunktene fungerer som grunnlaget for oppførselen til ladningsbærere i dioder, transistorer og annen moderne elektronikk.
Noen vanlige eksempler på halvledermaterialer inkluderer silisium, germanium, galliumarsenid og metalloidelementer. De vanligste materialene som brukes til halvlederdannelse involverer laserdioder, solceller. Mikrobølgefrekvens integrerte kretser osv. er silisium og germanium.
Figur 02: Halvleder – silisium
Etter dopingprosessen øker antallet ladningsbærere i krystallstrukturen raskt. Det kan være frie hull eller frie elektroner i halvlederen som hjelper på ledningsevnen. Hvis materialet har flere frie hull, kaller vi det en "p-type" halvleder, og hvis det er frie elektroner, tilhører det "n-typen". Under dopingprosessen kan vi tilsette materialer som femverdige kjemiske elementer, inkludert antimon, fosfor eller arsen, eller treverdige atomer som bor, gallium og indium. I tillegg kan vi øke ledningsevnen til halvledere også ved å øke temperaturen.
Hva er en isolator?
Isolatorer er materialer som ikke kan bære en frittflytende elektrisk strøm. Dette er fordi atomene i denne typen materiale har elektroner som er tett bundet til atomer og ikke lett kan bevege seg. Når man vurderer egenskapen til resistivitet, er resistiviteten veldig høy sammenlignet med ledere og halvledere. Ikke-metaller er de vanligste eksemplene på isolatorer.
Det finnes imidlertid ingen perfekte isolatorer fordi de inneholder et lite antall mobilladninger som kan føre elektrisk strøm. I tillegg har alle isolatorene en tendens til å bli elektrisk ledende når det er en tilstrekkelig mengde spenning påført materialet, noe som kan rive elektronene vekk fra atomene. Det er sammenbruddsspenningen til isolatoren.
Det er forskjellig bruk av isolatorer, inkludert produksjon av elektrisk utstyr for å støtte og skille elektriske ledere uten å la strømmen flyte gjennom seg selv. Videre brukes vanligvis et fleksibelt belegg av en isolator for elektriske ledninger og kabler for å lage isolerte ledninger. Dette er fordi ledningene som kan berøre hverandre produserer en kryssforbindelse, kortslutninger og brannfare også.
Hva er forskjellen mellom Conductor Semiconductor og isolator?
Ledere, halvledere og isolatorer er tre kategorier som vi kan kategorisere ethvert materiale i avhengig av den elektriske ledningsevnen. Den viktigste forskjellen mellom lederhalvleder og isolator er at ledere viser en høy elektrisk ledningsevne og halvledere viser en middels ledningsevne, mens isolatorer viser en ubetydelig ledningsevne.
Den følgende tabellen viser forskjellene mellom lederhalvleder og isolator for side ved side-sammenligning.
Sammendrag – Conductor vs Semiconductor vs Insulator
Ledere, halvledere og isolatorer er tre kategorier som vi kan kategorisere ethvert materiale i avhengig av den elektriske ledningsevnen. Hovedforskjellen mellom lederhalvleder og isolator er at ledere viser en høy elektrisk ledningsevne og halvledere viser en middels ledningsevne, mens isolatorer viser en ubetydelig ledningsevne.
