Die sleutelverskil tussen halfgeleier en supergeleier is dat halfgeleiers 'n elektriese geleidingsvermoë het wat tussen die geleidingsvermoë van 'n geleier en 'n isolator is, terwyl supergeleiers 'n elektriese geleidingsvermoë het wat hoër is as dié van die geleier.
'n Elektriese geleier is 'n soort stof wat die elektriese stroom daardeur laat vloei. Halfgeleiers en supergeleiers is twee tipes elektriese geleiers. Hulle verskil van mekaar volgens hul geleidingsvermoë.
Wat is 'n halfgeleier?
'n Halfgeleier is 'n tipe geleier wat 'n geleidingswaarde het tussen die waardes van 'n isolator en 'n geleier. Dit beteken; die elektriese geleidingsvermoë van 'n halfgeleier is matig tot dié van 'n geleier. Dit is gewoonlik kristallyne vaste stowwe wat toepassings het in verskeie velde soos die vervaardiging van diodes, transistors, geïntegreerde stroombane, ens. Oor die algemeen is die geleidingsvermoë van 'n halfgeleier sensitief vir die temperatuurbeligting, magnetiese velde, onsuiwerhede in die halfgeleiermateriaal, ens.
Daar is elementêre halfgeleiermateriale wat ons in die periodieke tabel kan waarneem. Hierdie elemente sluit in silikon (Si), germanium (Ge), tin (Sn), selenium (Se) en telluur (Te). Boonop kan daar verskeie verskillende halfgeleiers wees wat twee of meer chemiese elemente in kombinasie bevat. Byvoorbeeld, Galliumarsenied bevat gallium en arseen. Suiwer silikon is egter die mees algemene halfgeleier in die elektriese industrie, en dit is die belangrikste element vir die vervaardiging van geïntegreerde stroombane.
Figuur 01: 'n Silikonkristal
Oor die algemeen is halfgeleiers enkelkristalle. Hul atome is in 'n 3D-patroon gerangskik. Wanneer 'n silikonkristal oorweeg word, word elke silikonatoom deur vier ander silikonatome omring. Hierdie atome het kovalente chemiese bindings tussen hulle. Die energiegaping tussen die geleidingsband en valensband van 'n silikonkristal word die bandgaping genoem. Vir halfgeleiers is die bandgaping gewoonlik tussen 0,25 tot 2,5 eV.
Wat is 'n supergeleier?
Suprageleiers is materiale wat elektriese geleidingswaarde bo die geleidingswaarde van 'n geleier het. Dit kan 'n chemiese element of 'n verbinding wees wat sy elektriese weerstand dramaties verloor wanneer dit onder 'n sekere temperatuur afgekoel word. Daarom laat 'n supergeleier die vloei van elektriese energie toe sonder enige energieverlies. Hierdie energievloei word superstroom genoem. Dit is egter baie moeilik om supergeleiers te vervaardig. Die temperatuur waarteen hierdie materiale hul elektriese weerstand verloor, word die kritieke temperatuur of Tc genoem. Al die materiale wat ons ken, kan nie onder hierdie temperatuur in supergeleiers verander nie. Materiale wat 'n Tc van hul eie het, kan in supergeleiers verander.
Figuur 02: Supergeleier
Daar is twee tipes supergeleiers soos tipe I en tipe II. Die tipe I supergeleiersmateriaal is geleiers by kamertemperatuur en word supergeleiers wanneer dit onder hul Tc afgekoel word. Tipe II-materiale is nie goeie geleiers by kamertemperatuur nie. Hulle verander geleidelik in supergeleiers na afkoeling. Die bandgaping van supergeleiers is gewoonlik bo 2,5eV.
Wat is die verskil tussen halfgeleier en supergeleier?
Die sleutelverskil tussen halfgeleier en supergeleier is dat halfgeleiers 'n elektriese geleidingsvermoë het wat tussen die geleidingsvermoë van 'n geleier en 'n isolator is, terwyl supergeleiers 'n elektriese geleidingsvermoë het wat hoër is as dié van die geleier. Boonop is die bandgaping van 'n halfgeleier tussen 0,25 en 2,5 eV terwyl die bandgaping van 'n supergeleier bo 2,5 eV is.
Hieronder is 'n opsomming van die verskil tussen halfgeleier en supergeleier.
Opsomming – Halfgeleier vs Supergeleier
Halfgeleiers en supergeleiers is twee tipes elektriese geleiers. Hulle verskil van mekaar volgens hul geleidingsvermoë. Die sleutelverskil tussen halfgeleier en supergeleier is dat halfgeleiers 'n elektriese geleidingsvermoë het wat tussen die geleidingsvermoë van 'n geleier en 'n isolator is, terwyl supergeleiers 'n elektriese geleidingsvermoë het wat hoër is as dié van die geleier.
