Diferencia entre conductor y semiconductor (con tabla)

Los conductores y semiconductores se pueden distinguir entre sí según la base de conductividad y otras propiedades. Los conductores como los metales, por ejemplo, el cobre y el aluminio, muestran conductividad a temperatura ambiente normal. Pero si la temperatura aumenta, tienden a perder su capacidad de conducción. Sin embargo, los semiconductores tienden a actuar como aislantes a bajas temperaturas, mientras que actúan como conductores cuando la temperatura es alta.

Conductor vs Semiconductor

La diferencia entre conductor y semiconductor es que existen diferentes niveles de capacidad de conductividad. Tanto el conductor como el semiconductor tienen una amplia gama de usos versátiles, que el hombre utiliza en su vida diaria. Aunque hay pocas similitudes entre ellos, son muy diferentes entre sí.

Los conductores permiten que la energía fluya fácilmente a través de ellos. Ya sea en forma de calor o electricidad o incluso de sonido. En física, los conductores son un objeto o un tipo de material que permite el flujo en una o más direcciones particulares. En su mayoría, los metales son muy buenos conductores, excepto excepcionales como el oro, el mercurio, etc.

Un material que es un semiconductor tiene el nivel de conducción de electricidad, cuyo valor se encuentra entre el de los conductores como el aluminio y el cobre y los aislantes como el caucho y el vidrio. En el caso de los semiconductores, a mayor temperatura, menor resistividad, que es lo opuesto a los conductores. Pocos ejemplos de semiconductores son el silicio, el arseniuro de galio y el germanio.

Tabla de comparación entre conductor y Semiconductor

Parámetros de comparaciónConductorSemiconductor
ConductividadMuy alto o altoModerar
ResistividadBajoModerar
ConducciónUtiliza muchos electrones para la conducción.Utiliza menos electrones para la conducción.
Flujo de corriente Es causado por el flujo de electrones libres.Se debe a la presencia de electrones libres y huecos.
EjemplosOro, plata, aluminio, cobre, etc.Silicio, arseniuro de galio y germanio.

Que es Conductor?

Los conductores son los materiales que tienen la potencialidad de transmitir energía en forma de calor, electricidad o sonido. El proceso ocurre como resultado del cambio de conductores. los electrones pasan de un átomo a otros mediante la aplicación de voltaje de grado asociado. 

En los conductores, el nivel de conductividad es alto y la resistividad es baja. Los materiales que se componen de metales son el mejor conductor. Pero hay no metales como el polímero conductor y el grafito, que también sirven como conductores. Los conductores tienen una gran cantidad de electrones para la transmisión y tampoco tienen un espacio prohibido. 

El valor de potencia del conductor es muy alto, 10-7mho / m. Un conductor se comporta como un superconductor cuando tiene un comportamiento de 0 kelvin.

La mayoría de los conductores son sólidos. Pero también hay metales líquidos, que sirven como excelentes conductores como los metales. Los gases, sin embargo, son malos conductores, pero cuando se ionizan, se convierten en buenos conductores. Ejemplos de conductores naturales son la Tierra, los animales, el cuerpo humano y los metales. 

Hay varias aplicaciones útiles de conductores, que utilizamos a diario. Por ejemplo, el hierro se utiliza para la fabricación y producción de motores de vehículos para conducir el calor. El aluminio, por otro lado, se usa principalmente en utensilios ya que absorbe y almacena el calor, y también se usa para envolver los alimentos. El mercurio se usa para medir la temperatura corporal y se usa en termómetros.

¿Qué es el semiconductor?

Los semiconductores son materiales cuya capacidad de conducción se encuentra entre la de conductores y aislantes. Tienen un nivel moderado de capacidad de conducción que puede cambiar en función de la temperatura. Si la temperatura es alta, el nivel de conductividad también aumenta, y cuando la temperatura disminuye, los mismos materiales pueden tratarse como aislantes. Sin embargo, son conductores muy pobres en su estado natural.

Las propiedades de un semiconductor se pueden alterar introduciendo impurezas en los conductores. El valor de potencia de los semiconductores puede estar entre 10-13 mho / ma 10-7 mho / m.

Los semiconductores tienen una amplia gama de características útiles. El comportamiento de 0 kelvin de los semiconductores los convertirá en aislantes.

Por ejemplo, pasa corriente en una sola dirección, muestra una resistencia variable y también es sensible a la luz o al calor. Los semiconductores utilizan una menor cantidad de electrones para la conducción en comparación con los conductores. El flujo de corriente en una sola dirección ocurre debido a la presencia de electrones libres y huecos.

Los semiconductores se utilizan en la fabricación y producción de varios dispositivos electrónicos como transistores, circuitos integrados y diodos. Se utilizan en dispositivos de potencia, sensores ópticos, emisores de luz y también para la producción de células solares con la ayuda de semiconductores tipo py tipo n. Tienen una gran capacidad de manejo de voltaje y corriente eléctrica.

Estos dispositivos son económicos y de bolsillo, fiables, fáciles de usar y también energéticamente eficientes. Pocos ejemplos de materiales semiconductores son el silicio, el estaño, el telurio, el germanio y otros óxidos metálicos.

Principales diferencias entre conductor y semiconductor

  1. El nivel de conductividad en los conductores es alto, mientras que en el caso de los semiconductores es moderado, es decir, no es ni demasiado alto ni demasiado bajo.
  2. El nivel de resistividad en los conductores es muy bajo, pero los semiconductores tienen un nivel moderado de resistividad.
  3. El flujo de corriente en los conductores ocurre debido al flujo libre de electrones, mientras que en los semiconductores, este último ocurre debido a la presencia de electrones libres y huecos.
  4. Los conductores están formados por enlaces metálicos, mientras que los semiconductores están formados por enlaces covalentes.
  5. En la capa más externa, el electrón de valencia para los conductores es solo uno, mientras que, para los semiconductores, es cuatro.
  6. Ejemplos de conductores son oro, plata, aluminio, cobre, mientras que ejemplos de semiconductores son silicio, arseniuro de galio y germanio.

Conclusión

Nosotros, los seres humanos, utilizamos tanto conductores como semiconductores en nuestra vida diaria.

Los conductores que se pueden encontrar en situaciones cotidianas son como un termómetro que usa mercurio para medir la temperatura del cuerpo. Luego, una olla de cocción hecha de hierro usa sus características de conductividad para transferir el calor de la llama a la comida.

Los semiconductores, sin embargo, se utilizan de una manera menos obvia en comparación con los conductores. Se utilizan como transistores desde la tecnología Very Large Scale Integration (VLSI) hasta los pequeños que se utilizan en casi todos los dispositivos inalámbricos que utilizamos. Los semiconductores también se utilizan para fabricar células solares compuestas por semiconductores tipo py tipo n.

Referencias

  1. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4895102
  2. https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=Ty5Ymlg_Mh0C&oi=fnd&pg=PA3&dq=conductor+and+semiconductor+materials&ots=K7X8yGMhXm&sig=lti9TC1YePeXg-Vwetak-z7KAE4

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