Nøkkelforskjellen mellom halvleder og superleder er at halvledere har en elektrisk ledningsevne som er mellom ledningsevnen til en leder og en isolator, mens superledere har en elektrisk ledningsevne som er høyere enn lederens.
En elektrisk leder er en type stoff som lar den elektriske strømmen flyte gjennom den. Halvledere og superledere er to typer elektriske ledere. De er forskjellige fra hverandre i henhold til deres ledningsevne.
Hva er en halvleder?
En halvleder er en ledertype som har en konduktivitetsverdi mellom verdiene til en isolator og en leder. Det betyr; den elektriske ledningsevnen til en halvleder er moderat til den til en leder. Dette er vanligvis krystallinske faste stoffer som har bruksområder innen ulike felt som produksjon av dioder, transistorer, integrerte kretser osv. Generelt er ledningsevnen til en halvleder følsom for temperaturbelysningene, magnetiske felt, urenheter i halvledermaterialet osv.
Det er elementære halvledermaterialer vi kan observere i det periodiske systemet. Disse elementene inkluderer silisium (Si), germanium (Ge), tinn (Sn), selen (Se) og tellur (Te). Dessuten kan det være forskjellige halvledere som inneholder to eller flere kjemiske elementer i kombinasjon. For eksempel inneholder Galliumarsenid gallium og arsen. Rent silisium er imidlertid den vanligste halvlederen i den elektriske industrien, og den er det viktigste elementet for produksjon av integrerte kretser.
Figur 01: En silisiumkrystall
Generelt er halvledere enkeltkrystaller. Atomene deres er ordnet i et 3D-mønster. Når man vurderer en silisiumkrystall, er hvert silisiumatom omgitt av fire andre silisiumatomer. Disse atomene har kovalente kjemiske bindinger mellom seg. Energigapet mellom ledningsbåndet og valensbåndet til en silisiumkrystall kalles båndgapet. For halvledere er båndgapet vanligvis mellom 0,25 og 2,5 eV.
Hva er en superleder?
Superledere er materialer som har en elektrisk konduktivitetsverdi over konduktivitetsverdien til en leder. Det kan være et kjemisk grunnstoff eller en forbindelse som dramatisk mister sin elektriske motstand når den avkjøles under en viss temperatur. Derfor tillater en superleder flyt av elektrisk energi uten energitap. Denne energistrømmen kalles superstrøm. Det er imidlertid svært vanskelig å produsere superledere. Temperaturen der disse materialene mister sin elektriske motstand kalles den kritiske temperaturen eller Tc. Alle materialene vi kjenner kan ikke bli til superledere under denne temperaturen. Materialer som har en egen Tc kan bli til superledere.
Figur 02: Superleder
Det finnes to typer superledere som type I og type II. Type I-superledermaterialene er ledere ved romtemperatur og blir superledere når de avkjøles under deres Tc. Type II-materialer er ikke gode ledere ved romtemperatur. De forvandles gradvis til superledere ved avkjøling. Båndgapet til superledere er vanligvis over 2,5 eV.
Hva er forskjellen mellom halvleder og superleder?
Nøkkelforskjellen mellom halvleder og superleder er at halvledere har en elektrisk ledningsevne som er mellom ledningsevnen til en leder og en isolator, mens superledere har en elektrisk ledningsevne som er høyere enn lederens. Dessuten er båndgapet til en halvleder mellom 0,25 og 2,5 eV mens båndgapet til en superleder er over 2,5 eV.
Nedenfor er et sammendrag av forskjellen mellom halvleder og superleder.
Sammendrag – Semiconductor vs Superconductor
Halvledere og superledere er to typer elektriske ledere. De er forskjellige fra hverandre i henhold til deres ledningsevne. Den viktigste forskjellen mellom halvleder og superleder er at halvledere har en elektrisk ledningsevne som er mellom ledningsevnen til en leder og en isolator, mens superledere har en elektrisk ledningsevne som er høyere enn lederens.
