Den viktigaste skillnaden mellan ledarhalvledare och isolator är att ledare uppvisar en hög elektrisk konduktivitet och halvledare uppvisar en mellanliggande konduktivitet, medan isolatorer uppvisar en försumbar konduktivitet.
Ledare, halvledare och isolatorer är tre kategorier som vi kan kategorisera vilket material som helst beroende på den elektriska ledningsförmågan.
Vad är en dirigent?
En ledare eller elektrisk ledare är ett objekt inom elektroteknik där laddningsflödet i en eller flera riktningar är tillåtet. Ledarmaterial kan med andra ord leda en elektrisk ström genom sig själva. De vanligaste elektriska ledarna är metaller och metallföremål. I dessa material genereras elektriska strömmar genom flödet av negativt laddade elektroner, positivt laddade hål och ibland på grund av närvaron av positiva och negativa joner.
Viktigare, när en elektrisk ström passerar genom en ledare, är det inte nödvändigt för en laddad partikel att färdas från en plats där strömmen produceras till den plats där strömförbrukningen sker. Här tenderar de laddade partiklarna att knuffa sin granne en ändlig mängd energi, och detta sker som en kedjereaktion mellan de intilliggande partiklarna där partiklar i slutet av kedjan knuffar in kraften i konsumentobjektet. Därför kan vi observera långkedjiga momentumöverföringar mellan mobila laddningsoperatörer.
Figur 01: Elektrisk ledare
När man överväger de två viktiga fakta om resistans och konduktans för en ledare, beror resistansen på materialets sammansättning och dess dimensioner, medan konduktansen beror på resistansen. Dessutom har ledarens temperatur en stor inverkan på detta. Inte bara metaller, utan det kan också finnas andra former av ledare, som inkluderar elektrolyter, halvledare, supraledare, plasmatillstånd och vissa icke-metalliska ledare, inklusive grafit.
Vad är en halvledare?
Halvledare är material med ett värde för elektrisk ledningsförmåga som ligger mellan ledningsförmågan hos ledare och isolatorer. Ännu viktigare är att resistiviteten hos dessa material tenderar att falla vid ökning av temperaturen. Dessutom kan vi ändra ledningsförmågan hos halvledare genom att införa föroreningar (processen kallas "dopning") i materialets kristallstruktur. Därför kan vi använda dessa material för olika applikationer med stor vikt.
Två regioner med olika dopade strukturer som förekommer i samma kristallstruktur skapar en halvledarövergång. Dessa kopplingar fungerar som grunden för beteendet hos laddningsbärare i dioder, transistorer och annan modern elektronik.
Några vanliga exempel på halvledarmaterial inkluderar kisel, germanium, galliumarsenid och metalloidelement. De vanligaste materialen som används för halvledarbildning är laserdioder, solceller. Mikrovågsfrekvens integrerade kretsar, etc., är kisel och germanium.
Figur 02: Halvledare – Silicon
Efter dopningsprocessen ökar antalet laddningsbärare i kristallstrukturen snabbt. Det kan finnas fria hål eller fria elektroner i halvledaren som hjälper till med konduktiviteten. Om materialet har fler fria hål, så kallar vi det en "p-typ" halvledare, och om det finns fria elektroner, så tillhör det "n-typen". Under dopningsprocessen kan vi lägga till material som femvärda kemiska grundämnen, inklusive antimon, fosfor eller arsenik, eller trevärda atomer som bor, gallium och indium. Dessutom kan vi öka konduktiviteten hos halvledare också genom att öka temperaturen.
Vad är en isolator?
Isolatorer är material som inte kan bära en friflytande elektrisk ström. Detta beror på att atomerna i den här typen av material har elektroner som är hårt bundna till atomer och inte lätt kan röra sig. När man överväger resistivitetens egenskap är resistiviteten mycket hög jämfört med ledare och halvledare. Icke-metaller är de vanligaste exemplen på isolatorer.
Det finns dock inga perfekta isolatorer eftersom de innehåller ett litet antal mobilladdningar som kan bära en elektrisk ström. Dessutom tenderar alla isolatorer att bli elektriskt ledande när det finns en tillräcklig mängd spänning på materialet, vilket kan slita bort elektronerna från atomerna. Det är genomslagsspänningen för isolatorn.
Det finns olika användningsområden för isolatorer, inklusive tillverkning av elektrisk utrustning för att stödja och separera elektriska ledare utan att tillåta strömmen att flöda genom dem själva. Dessutom används vanligtvis en flexibel beläggning av en isolator för elektriska ledningar och kablar för att göra isolerade ledningar. Detta beror på att ledningarna som kan vidröra varandra också ger en korskoppling, kortslutningar och brandrisker.
Vad är skillnaden mellan Conductor Semiconductor och isolator?
Ledare, halvledare och isolatorer är tre kategorier som vi kan kategorisera vilket material som helst beroende på den elektriska ledningsförmågan. Den viktigaste skillnaden mellan ledande halvledare och isolator är att ledare visar en hög elektrisk ledningsförmåga och halvledare visar en mellanliggande ledningsförmåga, medan isolatorer visar en försumbar ledningsförmåga.
Följande tabell listar skillnaderna mellan ledarhalvledare och isolator för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – Conductor vs Semiconductor vs Insulator
Ledare, halvledare och isolatorer är tre kategorier som vi kan kategorisera vilket material som helst beroende på den elektriska ledningsförmågan. Den viktigaste skillnaden mellan ledarhalvledare och isolator är att ledare uppvisar en hög elektrisk konduktivitet och halvledare uppvisar en mellanliggande konduktivitet, medan isolatorer uppvisar en försumbar konduktivitet.
