Tofauti kuu kati ya semiconductor na superconductor ni kwamba semiconductor zina conductivity ya umeme ambayo ni kati ya conductivity ya kondakta na kizio ambapo superconductors zina conductivity ya umeme ambayo ni ya juu zaidi kuliko ile ya kondakta.
Kondakta ya umeme ni aina ya dutu inayoruhusu mkondo wa umeme kupita ndani yake. Semiconductors na superconductors ni aina mbili za conductors umeme. Ni tofauti kutoka kwa kila mmoja kulingana na utendakazi wao.
Semiconductor ni nini?
Semicondukta ni aina ya kondakta ambayo ina thamani ya kondakta kati ya thamani za kihami na kondakta. Hiyo inamaanisha; conductivity ya umeme ya semiconductor ni wastani kwa ile ya kondakta. Kawaida hizi ni vitu vikali vya fuwele ambavyo hutumika katika nyanja mbalimbali kama vile utengenezaji wa diodi, transistors, saketi zilizounganishwa, n.k. Kwa ujumla, upitishaji wa semicondukta huathiri mwanga wa halijoto, sehemu za sumaku, uchafu katika nyenzo za semicondukta, n.k.
Kuna nyenzo za msingi za semicondukta tunazoweza kuona katika jedwali la muda. Vipengele hivi ni pamoja na silikoni (Si), germanium (Ge), bati (Sn), selenium (Se), na tellurium (Te). Kwa kuongezea, kunaweza kuwa na semiconductors tofauti zilizo na vitu viwili au zaidi vya kemikali kwa pamoja. Kwa mfano, Gallium arsenide ina gallium na arseniki. Hata hivyo, silikoni safi ndiyo semicondukta inayojulikana zaidi katika tasnia ya umeme, na ndicho kipengele muhimu zaidi cha utengenezaji wa saketi zilizounganishwa.
Kielelezo 01: Kioo cha Silicon
Kwa ujumla, semiconductors ni fuwele moja. Atomi zao zimepangwa katika muundo wa 3D. Wakati wa kuzingatia kioo cha silicon, kila atomi ya silicon imezungukwa na atomi nyingine nne za silicon. Atomi hizi zina vifungo vya kemikali vya ushirikiano kati yao. Pengo la nishati kati ya bendi ya upitishaji na bendi ya valence ya fuwele ya silicon inaitwa pengo la bendi. Kwa semiconductors, pengo la bendi kawaida huwa kati ya 0.25 hadi 2.5 eV.
Superconductor ni nini?
Superconductors ni nyenzo ambazo zina thamani ya upitishaji umeme zaidi ya thamani ya kondakta ya kondakta. Inaweza kuwa kipengele cha kemikali au kiwanja ambacho hupoteza kwa kiasi kikubwa upinzani wake wa umeme wakati kilichopozwa chini ya joto fulani. Kwa hiyo, superconductor inaruhusu mtiririko wa nishati ya umeme bila hasara yoyote ya nishati. Mtiririko huu wa nishati unaitwa supercurrent. Hata hivyo, ni vigumu sana kuzalisha superconductors. Joto ambalo vifaa hivi hupoteza upinzani wao wa umeme huitwa joto muhimu au Tc. Nyenzo zote tunazojua haziwezi kugeuka kuwa superconductors chini ya joto hili. Nyenzo zilizo na Tc yake mwenyewe zinaweza kugeuka kuwa superconductors.
Kielelezo 02: Superconductor
Kuna aina mbili za superconductors kama aina ya I na aina ya II. Nyenzo za aina ya I superconductor ni kondakta kwenye joto la kawaida na huwa superconductors zinapopozwa chini ya Tc yao. Nyenzo za aina ya II sio conductors nzuri kwenye joto la kawaida. Hatua kwa hatua hubadilika kuwa superconductors wakati wa baridi. Pengo la bendi la superconductors kawaida huwa juu ya 2.5eV.
Kuna tofauti gani kati ya Semiconductor na Superconductor?
Tofauti kuu kati ya semiconductor na superconductor ni kwamba semiconductor zina conductivity ya umeme ambayo ni kati ya conductivity ya kondakta na kizio ilhali superconductors zina conductivity ya umeme ambayo ni ya juu zaidi kuliko ile ya kondakta. Zaidi ya hayo, pengo la bendi la semiconductor ni kati ya 0.25 na 2.5 eV wakati pengo la bendi ya superconductor ni zaidi ya 2.5 eV.
Chini ni muhtasari wa tofauti kati ya semiconductor na superconductor.
Muhtasari – Semiconductor dhidi ya Superconductor
Semiconductors na superconductors ni aina mbili za kondakta za umeme. Wao ni tofauti kutoka kwa kila mmoja kulingana na conductivity yao. Tofauti kuu kati ya semiconductor na superconductor ni kwamba semiconductor zina conductivity ya umeme ambayo ni kati ya conductivity ya kondakta na insulator ambapo superconductors zina conductivity ya umeme ambayo ni ya juu kuliko ile ya kondakta.
