Perbezaan utama antara semikonduktor konduktor dan penebat ialah konduktor menunjukkan kekonduksian elektrik yang tinggi dan semikonduktor menunjukkan kekonduksian perantaraan, manakala penebat menunjukkan kekonduksian yang boleh diabaikan.
Konduktor, semikonduktor dan penebat ialah tiga kategori yang mana kita boleh mengkategorikan sebarang bahan bergantung pada kekonduksian elektrik.
Apakah itu Konduktor?
Konduktor atau konduktor elektrik ialah objek dalam kejuruteraan elektrik di mana aliran cas dalam satu atau lebih arah dibenarkan. Dengan kata lain, bahan konduktor boleh mengalirkan arus elektrik melalui diri mereka sendiri. Konduktor elektrik yang paling biasa ialah logam dan objek logam. Dalam bahan ini, arus elektrik dijana melalui aliran elektron bercas negatif, lubang bercas positif dan kadangkala disebabkan oleh kehadiran ion positif dan negatif.
Lebih penting lagi, apabila arus elektrik melalui konduktor, zarah bercas tidak perlu bergerak dari tapak di mana arus dihasilkan ke tapak di mana penggunaan arus berlaku. Di sini, zarah bercas cenderung untuk menyenggol jiran mereka sejumlah tenaga terhingga, dan ini berlaku sebagai tindak balas berantai antara zarah jiran di mana zarah di hujung rantai menyenggol kuasa ke objek pengguna. Oleh itu, kita boleh melihat pemindahan momentum rantaian panjang antara pembawa caj mudah alih.
Rajah 01: Konduktor Elektrik
Apabila mempertimbangkan dua fakta penting tentang rintangan dan konduktansi mengenai konduktor, rintangan bergantung pada komposisi bahan dan dimensinya, manakala konduktans bergantung pada rintangan. Selain itu, suhu konduktor juga mempunyai kesan yang besar terhadap perkara ini. Bukan sahaja logam, malah terdapat juga bentuk konduktor lain, termasuk elektrolit, semikonduktor, superkonduktor, keadaan plasma dan beberapa konduktor bukan logam, termasuk grafit.
Apakah itu Semikonduktor?
Semikonduktor ialah bahan yang mempunyai nilai kekonduksian elektrik yang berada di antara kekonduksian konduktor dan penebat. Lebih penting lagi, kerintangan bahan-bahan ini cenderung menurun apabila suhu meningkat. Di samping itu, kita boleh mengubah kekonduksian semikonduktor dengan memasukkan bendasing (proses ini dinamakan "doping") kepada struktur kristal bahan. Oleh itu, kami boleh menggunakan bahan ini untuk pelbagai aplikasi berbeza dengan sangat penting.
Dua kawasan dengan struktur doped berbeza yang berlaku dalam struktur kristal yang sama mewujudkan persimpangan semikonduktor. Persimpangan ini bertindak sebagai asas untuk kelakuan pembawa cas dalam diod, transistor dan elektronik moden yang lain.
Beberapa contoh biasa bahan semikonduktor termasuk silikon, germanium, galium arsenide dan unsur metalloid. Bahan yang paling biasa yang digunakan untuk pembentukan semikonduktor melibatkan diod laser, sel solar. Litar bersepadu frekuensi gelombang mikro, dsb., adalah silikon dan germanium.
Rajah 02: Semikonduktor – Silikon
Selepas proses doping, bilangan pembawa cas dalam struktur kristal meningkat dengan cepat. Terdapat lubang bebas atau elektron bebas dalam semikonduktor yang membantu dalam kekonduksian. Sekiranya bahan mempunyai lebih banyak lubang bebas, maka kami memanggilnya semikonduktor "jenis-p", dan jika terdapat elektron bebas, maka ia tergolong dalam "jenis-n". Semasa proses doping, kita boleh menambah bahan seperti unsur kimia pentavalen, termasuk antimoni, fosforus, atau arsenik, atau atom trivalen seperti boron, galium dan indium. Di samping itu, kita boleh meningkatkan kekonduksian semikonduktor juga dengan meningkatkan suhu.
Apakah itu Penebat?
Penebat ialah bahan yang tidak boleh membawa arus elektrik yang mengalir bebas. Ini kerana atom bahan jenis ini mempunyai elektron yang terikat rapat dengan atom dan tidak boleh bergerak. Apabila mempertimbangkan sifat kerintangan, kerintangan adalah sangat tinggi berbanding dengan konduktor dan semikonduktor. Bukan logam ialah contoh penebat yang paling biasa.
Walau bagaimanapun, tiada penebat yang sempurna kerana ia mengandungi sejumlah kecil cas mudah alih yang boleh membawa arus elektrik. Selain itu, semua penebat cenderung menjadi konduktif elektrik apabila terdapat jumlah voltan yang mencukupi digunakan pada bahan, yang boleh mengoyakkan elektron daripada atom. Ia ialah voltan pecahan penebat.
Terdapat pelbagai kegunaan penebat, termasuk pengeluaran peralatan elektrik untuk menyokong dan mengasingkan konduktor elektrik tanpa membenarkan arus mengalir melaluinya. Tambahan pula, salutan fleksibel penebat biasanya digunakan untuk wayar elektrik dan kabel untuk membuat wayar berpenebat. Ini kerana wayar yang boleh menyentuh antara satu sama lain menghasilkan sambungan silang, litar pintas dan juga bahaya kebakaran.
Apakah Perbezaan Antara Semikonduktor Konduktor dan Penebat?
Konduktor, semikonduktor dan penebat ialah tiga kategori yang mana kita boleh mengkategorikan sebarang bahan bergantung pada kekonduksian elektrik. Perbezaan utama antara semikonduktor konduktor dan penebat ialah konduktor menunjukkan kekonduksian elektrik yang tinggi dan semikonduktor menunjukkan kekonduksian perantaraan, manakala penebat menunjukkan kekonduksian yang boleh diabaikan.
Jadual berikut menyenaraikan perbezaan antara semikonduktor konduktor dan penebat untuk perbandingan sebelah menyebelah.
Ringkasan – Konduktor lwn Semikonduktor lwn Penebat
Konduktor, semikonduktor dan penebat ialah tiga kategori yang mana kita boleh mengkategorikan sebarang bahan bergantung pada kekonduksian elektrik. Perbezaan utama antara semikonduktor konduktor dan penebat ialah konduktor menunjukkan kekonduksian elektrik yang tinggi dan semikonduktor menunjukkan kekonduksian perantaraan, manakala penebat menunjukkan kekonduksian yang boleh diabaikan.
