Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng conductor semiconductor at insulator ay ang mga conductor ay nagpapakita ng mataas na electric conductivity at ang semiconductor ay nagpapakita ng intermediate conductivity, samantalang ang mga insulator ay nagpapakita ng hindi gaanong conductivity.
Ang mga conductor, semiconductors, at insulator ay tatlong kategorya kung saan maaari nating ikategorya ang anumang materyal depende sa electrical conductivity.
Ano ang Conductor?
Ang conductor o electrical conductor ay isang bagay sa electrical engineering kung saan pinapayagan ang daloy ng singil sa isa o higit pang direksyon. Sa madaling salita, ang mga materyales ng konduktor ay maaaring magsagawa ng isang de-koryenteng kasalukuyang sa pamamagitan ng kanilang sarili. Ang pinakakaraniwang mga konduktor ng kuryente ay mga metal at mga metal na bagay. Sa mga materyales na ito, ang mga electric current ay nabubuo sa pamamagitan ng daloy ng mga electron na may negatibong charge, mga butas na may positibong charge, at minsan dahil sa pagkakaroon ng mga positibo at negatibong ion.
Higit sa lahat, kapag may dumadaan na electric current sa isang conductor, hindi kinakailangan para sa isang naka-charge na particle na maglakbay mula sa isang site kung saan ang agos ay ginagawa patungo sa site kung saan nangyayari ang kasalukuyang pagkonsumo. Dito, ang mga naka-charge na particle ay may posibilidad na sikuhin ang kanilang kapitbahay ng isang tiyak na dami ng enerhiya, at ito ay nangyayari bilang isang chain reaction sa pagitan ng mga kalapit na particle kung saan ang mga particle sa dulo ng chain ay nag-uudyok ng kapangyarihan sa consumer object. Samakatuwid, maaari naming obserbahan ang long-chain momentum transfer sa pagitan ng mga mobile charge carrier.
Figure 01: Electrical Conductor
Kapag isasaalang-alang ang dalawang mahahalagang katotohanan tungkol sa paglaban at conductance patungkol sa isang konduktor, ang paglaban ay nakasalalay sa komposisyon ng materyal at mga sukat nito, samantalang ang konduktansya ay nakasalalay sa paglaban. Bukod dito, ang temperatura ng konduktor ay mayroon ding malaking epekto dito. Hindi lamang mga metal, ngunit maaari ding magkaroon ng iba pang mga anyo ng conductor, na kinabibilangan ng mga electrolyte, semiconductors, superconductor, plasma states, at ilang nonmetallic conductor, kabilang ang graphite.
Ano ang Semiconductor?
Ang mga semiconductor ay mga materyales na may halaga ng konduktibiti elektrikal na nasa pagitan ng conductivity ng mga konduktor at insulator. Higit sa lahat, ang resistivity ng mga materyales na ito ay may posibilidad na mahulog sa pagtaas ng temperatura. Bilang karagdagan, maaari nating baguhin ang kondaktibiti ng mga semiconductors sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga impurities (ang proseso ay pinangalanang "doping") sa kristal na istraktura ng materyal. Samakatuwid, magagamit namin ang mga materyal na ito para sa iba't ibang iba't ibang aplikasyon na may malaking kahalagahan.
Dalawang rehiyon na may magkaibang-doped na mga istraktura na nagaganap sa parehong kristal na istraktura ay lumikha ng isang semiconductor junction. Ang mga junction na ito ay nagsisilbing batayan para sa pag-uugali ng mga carrier ng charge sa mga diode, transistor, at iba pang modernong electronics.
Ang ilang karaniwang halimbawa ng mga materyal na semiconductor ay kinabibilangan ng silicon, germanium, gallium arsenide, at metalloid elements. Ang pinakakaraniwang materyales na ginagamit para sa pagbuo ng semiconductor ay kinabibilangan ng mga diode ng laser, mga solar cell. Ang mga integrated circuit ng dalas ng microwave, atbp., ay silicon at germanium.
Figure 02: Semiconductor – Silicon
Pagkatapos ng proseso ng doping, mabilis na tumataas ang bilang ng mga carrier ng charge sa crystal structure. Maaaring may mga libreng butas o libreng electron sa semiconductor na tumutulong sa conductivity. Kung ang materyal ay may higit pang mga libreng butas, pagkatapos ay tinatawag namin itong isang "p-type" na semiconductor, at kung mayroong mga libreng electron, kung gayon ito ay kabilang sa "n-type". Sa panahon ng proseso ng doping, maaari tayong magdagdag ng mga materyales gaya ng pentavalent chemical elements, kabilang ang antimony, phosphorous, o arsenic, o trivalent atoms gaya ng boron, gallium, at indium. Bilang karagdagan, maaari nating pataasin ang conductivity ng semiconductors sa pamamagitan din ng pagtaas ng temperatura.
Ano ang Insulator?
Ang mga insulator ay mga materyales na hindi maaaring magdala ng libreng daloy ng kuryente. Ito ay dahil ang mga atomo ng ganitong uri ng materyal ay may mga electron na mahigpit na nakagapos sa mga atomo at hindi madaling gumalaw. Kung isasaalang-alang ang ari-arian ng resistivity, ang resistivity ay napakataas kumpara sa mga conductor at semiconductors. Ang mga hindi metal ay ang pinakakaraniwang halimbawa ng mga insulator.
Gayunpaman, walang perpektong insulator dahil naglalaman ang mga ito ng maliit na bilang ng mga mobile charge na maaaring magdala ng electric current. Bukod pa rito, ang lahat ng mga insulator ay may posibilidad na maging electrically conductive kapag may sapat na halaga ng boltahe na inilapat sa materyal, na maaaring mapunit ang mga electron mula sa mga atomo. Ito ang breakdown voltage ng insulator.
May iba't ibang gamit ng mga insulator, kabilang ang paggawa ng mga de-koryenteng kagamitan upang suportahan at paghiwalayin ang mga konduktor ng kuryente nang hindi pinahihintulutan ang agos na dumaloy sa kanilang mga sarili. Higit pa rito, ang isang nababaluktot na patong ng isang insulator ay kadalasang ginagamit para sa mga kable ng kuryente at mga kable upang makagawa ng mga insulated na kawad. Ito ay dahil ang mga wire na maaaring magkadikit sa isa't isa ay gumagawa ng cross-connection, mga short circuit, at mga panganib sa sunog.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Conductor Semiconductor at Insulator?
Ang mga conductor, semiconductors, at insulators ay tatlong kategorya kung saan maaari naming ikategorya ang anumang materyal depende sa electrical conductivity. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng conductor semiconductor at insulator ay ang mga conductor ay nagpapakita ng isang mataas na electric conductivity at ang semiconductors ay nagpapakita ng isang intermediate conductivity, samantalang ang mga insulator ay nagpapakita ng isang bale-wala na conductivity.
Inililista ng sumusunod na talahanayan ang mga pagkakaiba sa pagitan ng conductor semiconductor at insulator para sa magkatabi na paghahambing.
Buod – Konduktor vs Semiconductor vs Insulator
Ang mga conductor, semiconductors, at insulators ay tatlong kategorya kung saan maaari naming ikategorya ang anumang materyal depende sa electrical conductivity. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng conductor semiconductor at insulator ay ang mga conductor ay nagpapakita ng mataas na electric conductivity at ang mga semiconductor ay nagpapakita ng isang intermediate conductivity, samantalang ang mga insulator ay nagpapakita ng hindi gaanong conductivity.
