Klíčový rozdíl mezi polovodičem a supravodičem je ten, že polovodiče mají elektrickou vodivost, která je mezi vodivostí vodiče a izolantu, zatímco supravodiče mají elektrickou vodivost, která je vyšší než vodivost vodiče.
Elektrický vodič je druh látky, která umožňuje, aby jím procházel elektrický proud. Polovodiče a supravodiče jsou dva typy elektrických vodičů. Liší se od sebe svou vodivostí.
Co je to polovodič?
Polovodič je typ vodiče, který má hodnotu vodivosti mezi hodnotami izolantu a vodiče. To znamená; elektrická vodivost polovodiče je střední než u vodiče. Obvykle se jedná o krystalické pevné látky, které mají uplatnění v různých oblastech, jako je výroba diod, tranzistorů, integrovaných obvodů atd. Obecně je vodivost polovodiče citlivá na teplotní osvětlení, magnetická pole, nečistoty v polovodičovém materiálu atd.
Existují elementární polovodičové materiály, které můžeme pozorovat v periodické tabulce. Mezi tyto prvky patří křemík (Si), germanium (Ge), cín (Sn), selen (Se) a telur (Te). Kromě toho mohou existovat různé různé polovodiče obsahující dva nebo více chemických prvků v kombinaci. Například arsenid galia obsahuje gallium a arsen. Čistý křemík je však nejběžnějším polovodičem v elektrotechnickém průmyslu a je nejdůležitějším prvkem pro výrobu integrovaných obvodů.
Obrázek 01: Krystal křemíku
Obecně jsou polovodiče monokrystaly. Jejich atomy jsou uspořádány do 3D vzoru. Když uvažujeme o krystalu křemíku, každý atom křemíku je obklopen čtyřmi dalšími atomy křemíku. Tyto atomy mají mezi sebou kovalentní chemické vazby. Energetická mezera mezi vodivostním pásem a valenčním pásem křemíkového krystalu se nazývá pásmová mezera. U polovodičů je pásmová mezera obvykle mezi 0,25 až 2,5 eV.
Co je to supravodič?
Supravodiče jsou materiály, které mají hodnotu elektrické vodivosti vyšší než je hodnota vodivosti vodiče. Může to být chemický prvek nebo sloučenina, která při ochlazení pod určitou teplotu dramaticky ztrácí svůj elektrický odpor. Proto supravodič umožňuje tok elektrické energie bez jakékoli ztráty energie. Tento tok energie se nazývá nadproud. Je však velmi obtížné vyrobit supravodiče. Teplota, při které tyto materiály ztrácejí svůj elektrický odpor, se nazývá kritická teplota nebo Tc. Všechny materiály, které známe, se pod touto teplotou nemohou změnit na supravodiče. Materiály, které mají vlastní Tc, se mohou proměnit v supravodiče.
Obrázek 02: Supravodič
Existují dva typy supravodičů typu I a typu II. Supravodivé materiály typu I jsou vodiče při pokojové teplotě a stávají se supravodiči, když se ochladí pod jejich Tc. Materiály typu II nejsou dobré vodiče při pokojové teplotě. Po ochlazení se postupně přeměňují na supravodiče. Pásmová mezera supravodičů je obvykle vyšší než 2,5 eV.
Jaký je rozdíl mezi polovodičem a supravodičem?
Klíčový rozdíl mezi polovodičem a supravodičem je ten, že polovodiče mají elektrickou vodivost, která je mezi vodivostí vodiče a izolátoru, zatímco supravodiče mají elektrickou vodivost vyšší než vodivost vodiče. Pásmová mezera polovodiče je navíc mezi 0,25 a 2,5 eV, zatímco pásmová mezera supravodiče je vyšší než 2,5 eV.
Níže je shrnutí rozdílu mezi polovodičem a supravodičem.
Shrnutí – Polovodič vs supravodič
Polovodiče a supravodiče jsou dva typy elektrických vodičů. Liší se od sebe svou vodivostí. Klíčový rozdíl mezi polovodičem a supravodičem je v tom, že polovodiče mají elektrickou vodivost, která je mezi vodivostí vodiče a izolantu, zatímco supravodiče mají elektrickou vodivost, která je vyšší než vodivost vodiče.
