Les semi-conducteurs et les supraconducteurs sont les deux catégories de matériaux qui offrent une conductivité. Cependant, le niveau de conductivité offert par les deux différencie de manière cruciale les deux. La différence significative entre les semi-conducteurs et les supraconducteurs est que dans le cas des semi-conducteurs, la conductivité varie entre le conducteur et l’isolateur.
Contre les supraconducteurs sont les matériaux dont le niveau de conduction est très élevé que les conducteurs car ces matériaux possèdent une conductivité assez élevée mais à une température spécifique.
Ici, dans cet article, nous verrons d’autres différences entre les deux en utilisant le tableau de comparaison.
Contenu: semi-conducteurs vs supraconducteurs
- Graphique de comparaison
- Définition
- Différences clés
- Conclusion
Graphique de comparaison
| Base de Comaprison | Semi-conducteurs | Supraconducteurs |
|---|---|---|
| Basique | Ceux-ci offrent une conductivité plus faible que les conducteurs en raison de l’offre de résistivité modérée. | La conductivité des supraconducteurs est plus que des conducteurs en raison de zéro offert une résistance. |
| Consommation d’énergie | Modéré | Négligeable |
| Note actuelle | Il ne peut gérer que le niveau fixe de courant. | Il peut résister à une très grande valeur du courant. |
| Gamme de conductivité | Entre les conducteurs et les isolateurs. | La conductivité est au-delà des conducteurs. |
| Bande interdite | 0,25 à 2,5 eV. | Au-dessus de 2,5 eV. |
| Exemples | Germanium, silicium, etc. | Aluminium, bismuth, mercure, etc. |
Définition du semi-conducteur
Les semi-conducteurs sont appelés matériaux dont le niveau de conduction est inférieur à celui des conducteurs mais plus que les isolateurs. Cela signifie que les semi-conducteurs ne sont ni de bons conducteurs ni de bons isolants. Un semi-conducteur pur ne possède pas une conductivité précise, mais par l’ajout d’impureté au matériau semi-conducteur pur, une conductivité un peu plus importante est obtenue.
La classification des semi-conducteurs est basée sur le type d’impureté dopée au semi-conducteur pur pour augmenter sa conductivité. Les semi-conducteurs sont de deux types, Semi-conducteurs de type P et N. De plus, avec l’ajout de différents types d’impuretés, les deux semi-conducteurs ont un type différent de porteurs de charge majoritaire et minoritaires.
Fondamentalement, un certain écart d’énergie existe entre la bande de conduction et la bande de valence. Et pour que le flux actuel ait lieu, les transporteurs majoritaires doivent passer de la bande de valence à la bande de conduction. Cette séparation du niveau d’énergie est appelée bandage.
Pour les semi-conducteurs, la bande interdite est généralement inférieure à 2 eV ainsi, en gagnant une quantité suffisante d’énergie, les électrons se déplacent de la valence à la bande de conduction et entraînent le flux de courant. Avec l’augmentation de la température, plus d’énergie est acquise par les porteurs chargés, ce qui entraîne plus de conduction et une diminution de la résistance.
Définition du supraconducteur
Les matériaux qui perdent toute sa résistivité électrique sous une température critique sont appelés supraconducteurs. Cela signifie qu’en dessous d’une température spécifique, les supraconducteurs permettent le flux de courant à travers eux sans aucune perte d’énergie. Ainsi, on dit que leur conductivité à une certaine température est plus que des conducteurs normaux. Ceux-ci sont considérés comme les matériaux qui possèdent résistivité zéro à une certaine température.
Dans les conducteurs normaux avec l’augmentation de la température, la résistivité augmente, donc une diminution de la température réduit la résistance. Mais à la température la plus basse, la résistivité possède une valeur spécifique. Ainsi, les matériaux dans lesquels la résistivité atteint soudainement une valeur nulle à une température particulière sont appelés supraconducteurs.
Comme ceux-ci maintiennent la capacité de transporter le courant sans résistance, donc aucune perte d’énergie ne lui est associée.
Dans la supraconductivité, la formation d’électrons des paires n’a pas lieu, cependant, des paires d’électrons très corrélées présentent une supraconductivité. Fondamentalement, dans les supraconducteurs, une interaction très forte entre deux électrons dans le réseau entraîne un flux élevé de courant en dessous de la température critique.
Les supraconducteurs sont principalement classés comme Superconducteurs de type I et de type II.
Le Type I Les supraconducteurs agissent comme des conducteurs à température ambiante mais après avoir atteint la température critique, le matériau permet un débit de courant ininterrompu. Cependant, le Type II Les supraconducteurs ne sont pas du tout de bons conducteurs à température ambiante mais une fois atteint la température critique, il atteint la supraconductivité. Généralement, les composés et alliages métalliques présentent une supraconductivité.
Différences clés entre le semi-conducteur et le supraconducteur
- Les semi-conducteurs sont les matériaux qui possèdent une conductivité modérée. Contre, les supraconducteurs sont les matériaux qui présentent une conductivité très élevée.
- Les écarts de bande existant entre les niveaux d’énergie varient entre 0,25 à 2,5 eV dans le cas des semi-conducteurs. Tandis que la bande interdite entre les niveaux d’énergie dans le cas des supraconducteurs est supérieure à 2,5 eV, mais diminue à la température critique.
- La note de courant du matériau semi-conducteur est fixée car les semi-conducteurs ne peuvent pas avoir plus de courant que cette valeur spécifiée. Au contraire, les supraconducteurs peuvent résister à une très grande quantité de courant en dessous de la température critique.
- La gamme conductrice de semi-conducteurs se situe entre le conducteur et l’isolateur. Mais la gamme conductrice de supraconducteurs dépasse les conducteurs.
- Les semi-conducteurs consomment une quantité modérée d’énergie car le courant fluide éprouve une certaine résistance. Tandis que les supraconducteurs consomment une énergie négligeable et permettent un flux de courant très important.
Conclusion
Ainsi, à partir de cette discussion, nous pouvons conclure que le semi-conducteur et le supraconducteur sont les deux classes de matériaux conducteurs qui sont principalement classés en fonction de leur niveau de conductivité.