¿Alguna vez te has preguntado cuál es la diferencia entre un semiconductor y un superconductor? Estos dos conceptos son clave en el mundo de la electrónica y la ciencia de materiales, pero aunque puedan sonar parecidos, sus propiedades y aplicaciones son completamente diferentes. En este artículo, exploraremos las características de cada uno y descubriremos por qué son tan importantes en nuestra sociedad tecnológica actual. ¡Prepárate para sumergirte en el fascinante mundo de los materiales conductores!
En este artículo, discutiremos las diferencias entre semiconductor y superconductor y su descripción básica.
Según la conductividad eléctrica, los materiales de ingeniería se clasifican principalmente en conductores, aisladores, semiconductoresy superconductores. Los conductores son los materiales que permiten el paso de una corriente eléctrica a través de ellos. Los aisladores son aquellos materiales que restringen completamente el flujo de corriente a través de ellos. Los semiconductores son aquellos materiales que tienen una conductividad eléctrica intermedia entre la de los conductores y los aislantes. Los superconductores son aquellos que tienen resistencia eléctrica cero.
Ya que este artículo está dedicado a explicar las diferencias entre semiconductores y superconductores. Entonces, analicemos los conceptos básicos de los semiconductores y superconductores con más detalle.
¿Qué es Semiconductor?
un semiconductor es un tipo de material de ingeniería que tiene una conductividad eléctrica menor que los conductores pero mayor que los aislantes. Por lo tanto, podemos decir que los semiconductores tienen conductividad eléctrica o resistividad entre conductores y aisladores.
Los materiales semiconductores se utilizan ampliamente en la fabricación de dispositivos electrónicos como circuitos integrados, transistores, diodos, etc.
En la práctica, los semiconductores se clasifican en dos tipos, a saber, semiconductores intrínsecos y semiconductores extrínsecos. Los semiconductores en su forma pura se conocen como semiconductores intrínsecos. Mientras que los semiconductores formados por la adición de impurezas se denominan semiconductores extrínsecos. Los semiconductores intrínsecos tienen una conductividad eléctrica más baja en comparación con los semiconductores extrínsecos.
Los semiconductores extrínsecos también se clasifican en dos tipos, es decir Semiconductor tipo P y Semiconductor tipo N. Los semiconductores de tipo P son aquellos que tienen huecos libres a medida que lleva la carga, es decir, tienen huecos en exceso (carga positiva). Mientras que los semiconductores de tipo N son aquellos que tienen electrones en exceso. Ejemplos de materiales semiconductores son silicio, germanio, etc.
¿Qué es Superconductor?
El material de ingeniería que pierde toda su resistividad eléctrica por debajo de cierta temperatura se conoce como superconductor. En palabras simples, un material que tiene resistencia eléctrica cero se conoce como superconductor.
Por lo tanto, el superconductor permite el flujo de corriente eléctrica sin pérdida de energía. Por lo tanto, idealmente, un superconductor tiene una conductividad muy alta (que tiende a infinito).
Los superconductores se clasifican en dos tipos, es decir Superconductores tipo I y Superconductores tipo II. Los superconductores tipo I son aquellos que se comportan como conductores a temperatura ambiente pero por debajo de una temperatura crítica, estos permiten un flujo ininterrumpido de corriente eléctrica.
Por otro lado, los superconductores Tipo II son aquellos que no son buenos conductores a temperatura ambiente pero alcanzan la superconductividad por debajo de una temperatura crítica.
En la práctica, algunos compuestos y aleaciones metálicas son ejemplos de superconductores.
Después de conocer los conceptos básicos de los semiconductores y los superconductores, ahora analicemos las diferencias entre ellos.
Diferencia entre Semiconductores y Superconductores
Las siguientes son las diferencias importantes entre semiconductores y superconductores:
| Llave | Semiconductor | Superconductor |
| Definición | Los materiales que tienen resistividad entre conductores y aislantes se denominan semiconductores. | Los materiales que tienen resistividad igual a cero se llaman superconductores. |
| Conductividad eléctrica | Los semiconductores tienen una conductividad eléctrica moderada. | Los superconductores tienen una conductividad eléctrica muy alta. |
| Brecha de energía prohibida | Para los semiconductores, la brecha de energía prohibida oscila entre 0,25 eV y 2,5 eV. | Para los superconductores, la brecha de banda de energía es superior a 2,5 eV. |
| Conducción | Los semiconductores conducen la corriente eléctrica por el movimiento de electrones y huecos. | Los superconductores conducen la corriente eléctrica debido al movimiento de electrones. |
| Pérdida de energía | Los semiconductores tienen pérdidas de energía moderadas. | Los superconductores no tienen pérdida de energía debido a la resistencia cero. |
| Tipos | Hay dos tipos de semiconductores, es decir, semiconductores intrínsecos y semiconductores extrínsecos. Los semiconductores extrínsecos se clasifican además en dos tipos, a saber, tipo P y tipo N. | Los superconductores se clasifican en dos tipos, a saber, superconductores de tipo I y superconductores de tipo II. |
| Ejemplos | Ejemplos de materiales semiconductores son silicio, germanio, GaAs, etc. | Ejemplos de superconductores son compuestos metálicos y aleaciones. |
| Aplicaciones | Los semiconductores se utilizan ampliamente en la fabricación de dispositivos electrónicos como transistores, diodos, circuitos integrados, etc. | Los superconductores se utilizan en la fabricación de conexiones de alta velocidad en circuitos integrados de computadoras, bobinas superconductoras, resonancias magnéticas, etc. |
Por lo tanto, se trata de semiconductores y superconductores y sus diferencias.
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