Différence entre semi-conducteur et supraconducteur

Le différence clé entre semi-conducteur et supraconducteur Les semi-conducteurs ont une conductivité électrique qui se situe entre la conductivité d'un conducteur et un isolant tandis que les supraconducteurs ont une conductivité électrique plus élevée que celle du conducteur.

Un conducteur électrique est un type de substance qui permet au courant électrique de le traverser. Les semi-conducteurs et les supraconducteurs sont deux types de conducteurs électriques. Ils sont différents les uns des autres en fonction de leur conductivité.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce qu'un semi-conducteur 
3. Qu'est-ce qu'un supraconducteur 
4. Comparaison côte à côte - Semi-conducteur vs supraconducteur sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce qu'un semi-conducteur?

Un semi-conducteur est un type de conducteur qui a une valeur de conductivité entre les valeurs d'un isolant et un conducteur. Cela signifie; La conductivité électrique d'un semi-conducteur est modérée à celle d'un conducteur. Ce sont généralement des solides cristallins qui ont des applications dans divers domaines tels que la production de diodes, de transistors, de circuits intégrés, etc. Généralement, la conductivité d'un semi-conducteur est sensible aux illuminations de température, aux champs magnétiques, aux impuretés dans le matériau semi-conducteur, etc.

Il existe des matériaux semi-conducteurs élémentaires que nous pouvons observer dans le tableau périodique. Ces éléments comprennent le silicium (Si), le germanium (GE), l'étain (SN), le sélénium (SE) et Tellurium (TE). De plus, il peut y avoir divers semi-conducteurs différents contenant deux ou plusieurs éléments chimiques en combinaison. Par exemple, l'arséniure de gallium contient du gallium et de l'arsenic. Cependant, le silicium pur est le semi-conducteur le plus courant de l'industrie électrique, et c'est l'élément le plus important pour la production de circuits intégrés.

Figure 01: Un cristal de silicium

Généralement, les semi-conducteurs sont des monocristaux. Leurs atomes sont disposés dans un motif 3D. Lorsque vous envisagez un cristal de silicium, chaque atome de silicium est entouré de quatre autres atomes de silicium. Ces atomes ont des liaisons chimiques covalentes entre elles. L'écart d'énergie entre la bande de conduction et la bande de valence d'un cristal de silicium s'appelle la bande interdite. Pour les semi-conducteurs, la bande interdite se situe généralement entre 0.25 à 2.5 eV.

Qu'est-ce qu'un supraconducteur?

Les supraconducteurs sont des matériaux qui ont une valeur de conductivité électrique au-dessus de la valeur de conductivité d'un conducteur. Il peut s'agir d'un élément chimique ou d'un composé qui perd considérablement sa résistance électrique lorsqu'il est refroidi en dessous d'une certaine température. Par conséquent, un supraconducteur permet le flux d'énergie électrique sans aucune perte d'énergie. Ce flux d'énergie est appelé Supercurrent. Cependant, il est très difficile de produire des supraconducteurs. La température à laquelle ces matériaux perdent leur résistance électrique est appelée température critique ou TC. Tous les matériaux que nous connaissons ne peuvent pas se transformer en supraconducteurs en dessous de cette température. Les matériaux ayant un TC qui leur sont propres peuvent se transformer en supraconducteurs.

Figure 02: Superconducteur

Il existe deux types de supraconducteurs comme type I et type II. Les matériaux supraconducteurs de type I sont des conducteurs à température ambiante et deviennent des supraconducteurs lorsqu'ils sont refroidis en dessous de leur TC. Les matériaux de type II ne sont pas de bons conducteurs à température ambiante. Ils se transforment progressivement en supraconducteurs lors du refroidissement. La bande interdite des supraconducteurs est généralement supérieure à 2.5ev.

Quelle est la différence entre le semi-conducteur et le supraconducteur?

La principale différence entre semi-conducteur et supraconducteur est que les semi-conducteurs ont une conductivité électrique qui se situe entre la conductivité d'un conducteur et un isolant tandis que les supraconducteurs ont une conductivité électrique plus élevée que celle du conducteur. De plus, la bande interdite d'un semi-conducteur se situe entre 0.25 et 2.5 eV tandis que la bande interdite d'un supraconducteur est supérieure à 2.5 eV.

Vous trouverez ci-dessous un résumé de la différence entre semi-conducteur et supraconducteur.

Résumé - Semi-conducteur vs supraconducteur

Les semi-conducteurs et les supraconducteurs sont deux types de conducteurs électriques. Ils sont différents les uns des autres en fonction de leur conductivité. La principale différence entre semi-conducteur et supraconducteur est que les semi-conducteurs ont une conductivité électrique qui se situe entre la conductivité d'un conducteur et un isolant tandis que les supraconducteurs ont une conductivité électrique plus élevée que celle du conducteur.

Référence:

1. "Semi-conducteur." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 25 janvier. 2019, disponible ici.
2. "Semi-conducteur." Wikipédia, Fondation Wikimedia, 5 mai 2020, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Silicon» par Jurii - (CC par 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Lévitation Superconductor» par Julian Litzel (Jullit31) - Propre travaux (CC By-SA 3.0) via Commons Wikimedia