ตัวนำกับเซมิคอนดักเตอร์: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

ตัวนำและเซมิคอนดักเตอร์สามารถแยกแยะได้ขึ้นอยู่กับความนำไฟฟ้าและคุณสมบัติอื่น ๆ ตัวนำ เช่น โลหะ เช่น ทองแดงและอะลูมิเนียม แสดงค่าการนำไฟฟ้าที่อุณหภูมิห้องโดยเฉลี่ย

ประเด็นที่สำคัญ

1. ตัวนำยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลได้ง่าย ในขณะที่เซมิคอนดักเตอร์เป็นวัสดุที่สามารถนำไฟฟ้าได้ภายใต้สภาวะบางอย่าง แต่ไม่ใช่ในสภาวะอื่น
2. ตัวนำมีค่าการนำไฟฟ้าสูง ในขณะที่สารกึ่งตัวนำมีค่าการนำไฟฟ้าปานกลาง
3. สารกึ่งตัวนำถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น ทรานซิสเตอร์ ไดโอด และวงจรรวม ในขณะที่ตัวนำส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการส่งกำลังและการใช้งานทางไฟฟ้าอื่นๆ

ตัวนำ vs สารกึ่งตัวนำ

ตัวนำยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้อย่างอิสระ เซมิคอนดักเตอร์มีค่าการนำไฟฟ้าอยู่ระหว่างตัวนำ เช่น อลูมิเนียมและทองแดง และฉนวน เช่น ยางและแก้ว สารกึ่งตัวนำมีประโยชน์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น ทรานซิสเตอร์ ไดโอด และวงจรรวม ตัวนำใช้ในการเดินสายไฟฟ้าเพื่อส่งกระแสไฟฟ้าจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	ตัวนำ	สารกึ่งตัวนำ
การนำไฟฟ้า	สูงมากหรือสูง	ปานกลาง
ความต้านทาน	ต่ำ	ปานกลาง
การนำความร้อน	ใช้อิเล็กตรอนจำนวนมากในการนำ	ใช้อิเล็กตรอนในการนำน้อยกว่า
การไหลของกระแส	การไหลของอิเล็กตรอนอิสระทำให้เกิดสิ่งนี้	เกิดจากการมีอิเล็กตรอนอิสระและโฮล
ตัวอย่าง	ทอง เงิน อลูมิเนียม ทองแดง ฯลฯ	ซิลิคอน แกลเลียมอาร์เซไนด์ และเจอร์เมเนียม

ตัวนำคืออะไร?

ตัวนำคือวัสดุที่มีศักยภาพในการส่งพลังงานในรูปของความร้อน ไฟฟ้า หรือเสียง

ในตัวนำ ค่าการนำไฟฟ้าสูงและค่าความต้านทานต่ำ วัสดุที่ทำด้วยโลหะจะดีที่สุด ตัวนำ.

ค่ากำลังของตัวนำสูงมาก 10-7mho/m ตัวนำจะมีพฤติกรรมเหมือนตัวนำยิ่งยวดเมื่อมีอุณหภูมิ 0 เคลวิน

ตัวนำส่วนใหญ่มีความแข็ง แต่ก็มีโลหะเหลวซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวนำที่ดีเยี่ยมเช่นโลหะ

มีการใช้งานตัวนำที่ใช้งานได้จริงซึ่งเราใช้ทุกวัน ตัวอย่างเช่น เหล็กถูกใช้ในการผลิตและผลิตเครื่องยนต์ของยานพาหนะเพื่อนำความร้อน

สารกึ่งตัวนำคืออะไร?

เซมิคอนดักเตอร์เป็นวัสดุที่มีความสามารถในการนำไฟฟ้าอยู่ระหว่างตัวนำและฉนวนนั้น มีความสามารถในการนำไฟฟ้าในระดับปานกลางซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามอุณหภูมิ

คุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเติมสิ่งเจือปนในตัวนำ ค่าพลังงานของเซมิคอนดักเตอร์สามารถอยู่ระหว่าง 10-13mho/m ถึง 10-7mho/m

เซมิคอนดักเตอร์มีคุณสมบัติอันทรงคุณค่ามากมาย พฤติกรรม 0 เคลวินของเซมิคอนดักเตอร์จะแปลงให้เป็นฉนวน

ตัวอย่างเช่น กระแสไหลผ่านในทิศทางเดียว แสดงความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงได้ และไวต่อแสงหรือความร้อน เซมิคอนดักเตอร์ใช้จำนวนอิเล็กตรอนในการนำน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับตัวนำ

เซมิคอนดักเตอร์ใช้ในการผลิตและผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายชนิด เช่น ทรานซิสเตอร์ วงจรรวม และไดโอด พวกมันถูกใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้า เซ็นเซอร์ออปติคัล ตัวปล่อยแสง และการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ด้วยความช่วยเหลือของเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p และ n

อุปกรณ์เหล่านี้คุ้มค่าและพกพาสะดวก เชื่อถือได้ ใช้งานง่าย และประหยัดพลังงาน ตัวอย่างของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ได้แก่ ซิลิคอน ดีบุก เทลลูเรียม เจอร์เมเนียม และออกไซด์ของโลหะอื่นๆ

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างตัวนำและสารกึ่งตัวนำ

1. ระดับการนำไฟฟ้าในตัวนำอยู่ในระดับสูง ในขณะที่ในกรณีของสารกึ่งตัวนำจะอยู่ในระดับปานกลาง กล่าวคือ ไม่สูงหรือต่ำเกินไป
2. ระดับความต้านทานในตัวนำต่ำ แต่เซมิคอนดักเตอร์มีความต้านทานปานกลาง
3. การไหลของกระแสในตัวนำเกิดขึ้นเนื่องจากการไหลของอิเล็กตรอนอิสระ ในขณะที่ในเซมิคอนดักเตอร์ การไหลของกระแสอย่างหลังเกิดขึ้นเนื่องจากอิเล็กตรอนอิสระและรู
4. ตัวนำถูกสร้างขึ้นจากโลหะ พันธะในขณะที่เซมิคอนดักเตอร์เกิดขึ้นจากพันธะโควาเลนต์
5. ในชั้นนอกสุด เวเลนต์อิเล็กตรอนสำหรับตัวนำจะมีเพียง XNUMX ส่วนสำหรับเซมิคอนดักเตอร์จะมี XNUMX ตัว
6. ตัวอย่างของตัวนำได้แก่ ทองคำ เงิน อะลูมิเนียม และ ทองแดงในขณะที่เซมิคอนดักเตอร์ได้แก่ ซิลิคอน แกลเลียมอาร์เซไนด์ และเจอร์เมเนียม

อ้างอิง

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

อัพเดตล่าสุด : 11 มิถุนายน 2023