ความแตกต่างระหว่างตัวนำและเซมิคอนดักเตอร์ (พร้อมตาราง)

ตัวนำและเซมิคอนดักเตอร์สามารถแยกความแตกต่างออกจากกันได้ขึ้นอยู่กับสภาพการนำไฟฟ้าและคุณสมบัติอื่นๆ ตัวนำเช่นโลหะเช่น ทองแดงและอะลูมิเนียม แสดงค่าการนำไฟฟ้าที่อุณหภูมิห้องปกติ แต่ถ้าอุณหภูมิเพิ่มขึ้น พวกมันมักจะสูญเสียความสามารถในการนำไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เซมิคอนดักเตอร์มักจะทำหน้าที่เป็นฉนวนในอุณหภูมิต่ำ ในขณะที่สารกึ่งตัวนำจะทำหน้าที่เป็นตัวนำเมื่ออุณหภูมิสูง

ตัวนำ vs เซมิคอนดักเตอร์

ความแตกต่างระหว่างตัวนำและเซมิคอนดักเตอร์คือความสามารถในการนำไฟฟ้ามีระดับต่างกัน ทั้งตัวนำและเซมิคอนดักเตอร์มีการใช้งานที่หลากหลาย ซึ่งมนุษย์ใช้ในชีวิตประจำวัน แม้ว่าจะมีความคล้ายคลึงกันเล็กน้อยในหมู่พวกเขา แต่ก็แตกต่างกันมาก

ตัวนำไฟฟ้ายอมให้พลังงานไหลผ่านได้ง่าย ไม่ว่าจะเป็นในรูปของความร้อน ไฟฟ้า หรือแม้แต่เสียง ในทางฟิสิกส์ ตัวนำเป็นวัตถุหรือวัสดุชนิดหนึ่งที่ช่วยให้สามารถไหลไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งหรือมากกว่านั้นได้ ส่วนใหญ่ โลหะเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีมาก ยกเว้นพิเศษ เช่น ทองคำ ปรอท เป็นต้น

วัสดุที่เป็นเซมิคอนดักเตอร์มีระดับของการนำไฟฟ้าซึ่งมีค่าอยู่ระหว่างตัวนำเช่นอลูมิเนียมและทองแดงและฉนวนเช่นยางและแก้ว ในกรณีของเซมิคอนดักเตอร์ ยิ่งอุณหภูมิยิ่งมีค่าความต้านทานน้อยลง ซึ่งตรงกันข้ามกับตัวนำ ตัวอย่างเซมิคอนดักเตอร์บางส่วน ได้แก่ ซิลิกอน แกลเลียมอาร์เซไนด์ และเจอร์เมเนียม

ตารางเปรียบเทียบระหว่างตัวนำกับ เซมิคอนดักเตอร์

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	คอนดักเตอร์	เซมิคอนดักเตอร์
การนำไฟฟ้า	สูงมากหรือสูงมาก	ปานกลาง
ความต้านทาน	ต่ำ	ปานกลาง
การนำ	ใช้อิเล็กตรอนจำนวนมากในการนำ	ใช้อิเล็กตรอนน้อยลงในการนำไฟฟ้า
การไหลของกระแส	เกิดจากการไหลของอิเล็กตรอนอิสระ	เกิดจากการมีอิเล็กตรอนและรูอิสระ
ตัวอย่าง	ทอง เงิน อลูมิเนียม ทองแดง ฯลฯ	ซิลิคอน แกลเลียมอาร์เซไนด์ และเจอร์เมเนียม

ตัวนำคืออะไร?

ตัวนำคือวัสดุที่มีศักยภาพในการส่งพลังงานในรูปของความร้อน ไฟฟ้า หรือเสียง กระบวนการนี้เกิดขึ้นเนื่องจากตัวนำเปลี่ยนอิเล็กตรอนเพื่อให้อะตอมหนึ่งไปยังอะตอมอื่นโดยการใช้แรงดันไฟฟ้าที่เชื่อมโยง

ในตัวนำ ระดับการนำไฟฟ้าสูงและความต้านทานต่ำ วัสดุที่ประกอบด้วยโลหะเป็นตัวนำที่ดีที่สุด แต่มีอโลหะเช่นพอลิเมอร์นำไฟฟ้าและกราไฟท์ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวนำเช่นกัน ตัวนำมีอิเล็กตรอนจำนวนมากสำหรับการส่งผ่าน และไม่มีช่องว่างที่ต้องห้าม

ค่ากำลังของตัวนำสูงมาก 10-7mho/m2 ตัวนำมีลักษณะเหมือนตัวนำยิ่งยวดเมื่อมีพฤติกรรม 0 เคลวิน

ตัวนำส่วนใหญ่เป็นของแข็ง แต่ก็มีโลหะเหลวเช่นกันซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวนำที่ดีเยี่ยมเช่นโลหะ แม้ว่าก๊าซจะเป็นตัวนำที่ไม่ดี แต่เมื่อถูกทำให้แตกตัวเป็นไอออน พวกมันจะกลายเป็นตัวนำที่ดี ตัวอย่างของตัวนำตามธรรมชาติ ได้แก่ ดิน สัตว์ ร่างกายมนุษย์ และโลหะ

มีแอพพลิเคชั่นที่เป็นประโยชน์มากมายที่เราใช้ทุกวัน ตัวอย่างเช่น เหล็กใช้สำหรับการผลิตและการผลิตเครื่องยนต์ของยานพาหนะเพื่อให้ความร้อน อะลูมิเนียมส่วนใหญ่จะใช้ในภาชนะเนื่องจากดูดซับและเก็บความร้อน และยังใช้ห่ออาหารด้วย ปรอทใช้ในการวัดอุณหภูมิร่างกายและใช้ในเทอร์โมมิเตอร์

เซมิคอนดักเตอร์คืออะไร?

เซมิคอนดักเตอร์เป็นวัสดุที่มีความสามารถในการนำไฟฟ้าอยู่ระหว่างตัวนำและฉนวน มีระดับการนำไฟฟ้าปานกลางซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามอุณหภูมิ หากอุณหภูมิสูง ระดับการนำไฟฟ้าก็เพิ่มขึ้นด้วย และเมื่ออุณหภูมิลดลง วัสดุชนิดเดียวกันก็สามารถรักษาได้เหมือนฉนวน อย่างไรก็ตาม พวกมันเป็นตัวนำที่แย่มากในสภาพธรรมชาติ

คุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการแนะนำสิ่งเจือปนในตัวนำ ค่ากำลังของเซมิคอนดักเตอร์สามารถอยู่ระหว่าง 10-13mho/m ถึง 10-7mho/m2

เซมิคอนดักเตอร์มีลักษณะที่เป็นประโยชน์มากมาย พฤติกรรม 0 เคลวินของเซมิคอนดักเตอร์จะเปลี่ยนให้เป็นฉนวน

ตัวอย่างเช่น กระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทางเดียว แสดงความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงได้ และมีความไวต่อแสงหรือความร้อนด้วย เซมิคอนดักเตอร์ใช้อิเล็กตรอนจำนวนน้อยกว่าในการนำไฟฟ้าเมื่อเทียบกับตัวนำ การไหลของกระแสทิศทางเดียวเกิดขึ้นเนื่องจากการมีอยู่ของอิเล็กตรอนและรูอิสระ

เซมิคอนดักเตอร์ใช้ในการผลิตและการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายชนิด เช่น ทรานซิสเตอร์ วงจรรวม และไดโอด ใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้า เซ็นเซอร์ออปติคัล ตัวส่งสัญญาณแสง และสำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์โดยใช้สารกึ่งตัวนำชนิด p และ n พวกเขามีความสามารถในการจัดการแรงดันและกระแสไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม

อุปกรณ์เหล่านี้คุ้มค่าและเป็นมิตรกับกระเป๋า เชื่อถือได้ ใช้งานง่าย และยังประหยัดพลังงานอีกด้วย ตัวอย่างวัสดุเซมิคอนดักเตอร์บางส่วน ได้แก่ ซิลิคอน ดีบุก เทลลูเรียม เจอร์เมเนียม และออกไซด์ของโลหะอื่นๆ

ความแตกต่างหลักระหว่างตัวนำและเซมิคอนดักเตอร์

บทสรุป

เรา มนุษย์ ใช้ทั้งตัวนำและสารกึ่งตัวนำในชีวิตประจำวันของเรา

ตัวนำไฟฟ้าที่พบได้ในชีวิตประจำวันเปรียบเสมือนเทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้ปรอทวัดอุณหภูมิร่างกาย จากนั้นกระทะที่ทำด้วยเหล็กจะใช้คุณสมบัติการนำความร้อนเพื่อถ่ายเทความร้อนจากเปลวไฟไปยังอาหาร

อย่างไรก็ตาม เซมิคอนดักเตอร์ถูกใช้ในลักษณะที่ไม่ชัดเจนเมื่อเปรียบเทียบกับตัวนำ พวกมันถูกใช้เป็นทรานซิสเตอร์จากเทคโนโลยี Very Large Scale Integration (VLSI) ไปจนถึงตัวจิ๋วที่ใช้ในอุปกรณ์ไร้สายเกือบทั้งหมดที่เราใช้ เซมิคอนดักเตอร์ยังใช้ในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ที่ประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p และ n

อ้างอิง