Kľúčový rozdiel medzi polovodičom a supravodičom je v tom, že polovodiče majú elektrickú vodivosť, ktorá je medzi vodivosťou vodiča a izolátora, zatiaľ čo supravodiče majú elektrickú vodivosť, ktorá je vyššia ako vodivosť vodiča.
Elektrický vodič je typ látky, ktorá umožňuje prúdenie elektrického prúdu. Polovodiče a supravodiče sú dva typy elektrických vodičov. Líšia sa od seba svojou vodivosťou.
Čo je to polovodič?
Polovodič je typ vodiča, ktorý má hodnotu vodivosti medzi hodnotami izolátora a vodiča. To znamená; elektrická vodivosť polovodiča je mierna ako vodivosť vodiča. Zvyčajne ide o kryštalické pevné látky, ktoré majú uplatnenie v rôznych oblastiach, ako je výroba diód, tranzistorov, integrovaných obvodov atď. Vo všeobecnosti je vodivosť polovodiča citlivá na teplotné osvetlenie, magnetické polia, nečistoty v polovodičovom materiáli atď.
V periodickej tabuľke môžeme pozorovať elementárne polovodičové materiály. Tieto prvky zahŕňajú kremík (Si), germánium (Ge), cín (Sn), selén (Se) a telúr (Te). Okrem toho môžu existovať rôzne polovodiče obsahujúce dva alebo viac chemických prvkov v kombinácii. Napríklad arzenid gália obsahuje gálium a arzén. Čistý kremík je však najbežnejším polovodičom v elektrotechnickom priemysle a je najdôležitejším prvkom na výrobu integrovaných obvodov.
Obrázok 01: Kryštál kremíka
Vo všeobecnosti sú polovodiče monokryštály. Ich atómy sú usporiadané do 3D vzoru. Keď uvažujeme o kryštáloch kremíka, každý atóm kremíka je obklopený štyrmi ďalšími atómami kremíka. Tieto atómy majú medzi sebou kovalentné chemické väzby. Energetická medzera medzi vodivým pásom a valenčným pásom kremíkového kryštálu sa nazýva pásmová medzera. V prípade polovodičov je pásmová medzera zvyčajne medzi 0,25 až 2,5 eV.
Čo je to supravodič?
Supravodiče sú materiály, ktoré majú hodnotu elektrickej vodivosti vyššiu ako je hodnota vodivosti vodiča. Môže to byť chemický prvok alebo zlúčenina, ktorá pri ochladení pod určitú teplotu dramaticky stráca svoj elektrický odpor. Preto supravodič umožňuje tok elektrickej energie bez akejkoľvek straty energie. Tento tok energie sa nazýva nadprúd. Je však veľmi ťažké vyrobiť supravodiče. Teplota, pri ktorej tieto materiály strácajú svoj elektrický odpor, sa nazýva kritická teplota alebo Tc. Všetky materiály, ktoré poznáme, sa pod touto teplotou nemôžu zmeniť na supravodiče. Materiály s vlastným Tc sa môžu zmeniť na supravodiče.
Obrázok 02: Supravodič
Existujú dva typy supravodičov typu I a typu II. Supravodivé materiály typu I sú vodičmi pri izbovej teplote a stávajú sa supravodičmi, keď sú ochladené pod ich Tc. Materiály typu II nie sú dobrými vodičmi pri izbovej teplote. Ochladzovaním sa postupne premieňajú na supravodiče. Pásmová medzera supravodičov je zvyčajne nad 2,5 eV.
Aký je rozdiel medzi polovodičom a supravodičom?
Kľúčový rozdiel medzi polovodičom a supravodičom je v tom, že polovodiče majú elektrickú vodivosť, ktorá je medzi vodivosťou vodiča a izolátora, zatiaľ čo supravodiče majú elektrickú vodivosť, ktorá je vyššia ako vodivosť vodiča. Okrem toho je pásmová medzera polovodiča medzi 0,25 a 2,5 eV, zatiaľ čo pásmová medzera supravodiča je nad 2,5 eV.
Nižšie je zhrnutie rozdielu medzi polovodičom a supravodičom.
Zhrnutie – Polovodič vs supravodič
Polovodiče a supravodiče sú dva typy elektrických vodičov. Líšia sa od seba svojou vodivosťou. Kľúčový rozdiel medzi polovodičom a supravodičom je v tom, že polovodiče majú elektrickú vodivosť, ktorá je medzi vodivosťou vodiča a izolátora, zatiaľ čo supravodiče majú elektrickú vodivosť, ktorá je vyššia ako vodivosť vodiča.
