Galvenā atšķirība starp pusvadītāju un supravadītāju ir tā, ka pusvadītāju elektriskā vadītspēja ir starp vadītāja un izolatora vadītspēju, turpretim supravadītāju elektriskā vadītspēja ir augstāka nekā vadītājam.
Elektrības vadītājs ir vielas veids, kas caur to ļauj plūst elektriskajai strāvai. Pusvadītāji un supravadītāji ir divu veidu elektriskie vadītāji. Tie atšķiras viens no otra atbilstoši to vadītspējai.
Kas ir pusvadītājs?
Pusvadītājs ir tāda veida vadītājs, kuram ir vadītspējas vērtība starp izolatora un vadītāja vērtībām. Tas nozīmē; pusvadītāja elektrovadītspēja ir mērena salīdzinājumā ar vadītāju. Tās parasti ir kristāliskas cietas vielas, kuras var izmantot dažādās jomās, piemēram, diožu, tranzistoru, integrālo shēmu ražošanā utt. Parasti pusvadītāju vadītspēja ir jutīga pret temperatūras apgaismojumu, magnētiskajiem laukiem, piemaisījumiem pusvadītāju materiālā utt.
Ir elementāri pusvadītāju materiāli, ko varam novērot periodiskajā tabulā. Šie elementi ir silīcijs (Si), germānija (Ge), alva (Sn), selēns (Se) un telūrs (Te). Turklāt var būt dažādi pusvadītāji, kas satur divus vai vairākus ķīmiskos elementus kombinācijā. Piemēram, Gallija arsenīds satur galliju un arsēnu. Tomēr tīrs silīcijs ir visizplatītākais pusvadītājs elektriskajā rūpniecībā, un tas ir vissvarīgākais elements integrālo shēmu ražošanā.
Attēls 01: Silīcija kristāls
Parasti pusvadītāji ir atsevišķi kristāli. Viņu atomi ir sakārtoti 3D shēmā. Apsverot silīcija kristālu, katru silīcija atomu ieskauj četri citi silīcija atomi. Starp šiem atomiem ir kovalentās ķīmiskās saites. Enerģijas spraugu starp silīcija kristāla vadītspējas joslu un valences joslu sauc par joslas spraugu. Pusvadītājiem joslas sprauga parasti ir no 0,25 līdz 2,5 eV.
Kas ir supravadītājs?
Supravadītāji ir materiāli, kuru elektriskās vadītspējas vērtība pārsniedz vadītāja vadītspējas vērtību. Tas var būt ķīmisks elements vai savienojums, kas, atdzesējot zem noteiktas temperatūras, dramatiski zaudē savu elektrisko pretestību. Tāpēc supravadītājs nodrošina elektriskās enerģijas plūsmu bez enerģijas zudumiem. Šo enerģijas plūsmu sauc par virsstrāvu. Tomēr ir ļoti grūti ražot supravadītājus. Temperatūru, kurā šie materiāli zaudē savu elektrisko pretestību, sauc par kritisko temperatūru vai Tc. Visi mums zināmie materiāli zem šīs temperatūras nevar pārvērsties par supravadītājiem. Materiāli, kuriem ir savs Tc, var pārvērsties par supravadītājiem.
2. attēls: supravadītājs
Ir divu veidu supravadītāji - I un II tips. I tipa supravadītāju materiāli ir vadītāji istabas temperatūrā un kļūst par supravadītājiem, ja tos atdzesē zem Tc. II tipa materiāli istabas temperatūrā nav labi vadītāji. Atdziestot, tie pakāpeniski pārvēršas supravadītājos. Supravadītāju joslas sprauga parasti ir virs 2,5 eV.
Kāda ir atšķirība starp pusvadītāju un supravadītāju?
Galvenā atšķirība starp pusvadītāju un supravadītāju ir tā, ka pusvadītāju elektrovadītspēja ir starp vadītāja un izolatora vadītspēju, turpretim supravadītāju elektriskā vadītspēja ir augstāka nekā vadītājam. Turklāt pusvadītāja joslas sprauga ir no 0,25 līdz 2,5 eV, savukārt supravadītāja joslas sprauga ir lielāka par 2,5 eV.
Tālāk ir sniegts kopsavilkums par atšķirību starp pusvadītāju un supravadītāju.
Kopsavilkums - pusvadītājs pret supravadītāju
Pusvadītāji un supravadītāji ir divu veidu elektriskie vadītāji. Tie atšķiras viens no otra pēc vadītspējas. Galvenā atšķirība starp pusvadītāju un supravadītāju ir tā, ka pusvadītāju elektriskā vadītspēja ir starp vadītāja un izolatora vadītspēju, turpretim supravadītāju elektriskā vadītspēja ir augstāka nekā vadītājam.
