अर्धचालक और सुपरकंडक्टर के बीच मुख्य अंतर यह है कि अर्धचालकों में एक विद्युत चालकता होती है जो एक कंडक्टर और एक इन्सुलेटर की चालकता के बीच होती है जबकि सुपरकंडक्टर्स में एक विद्युत चालकता होती है जो कंडक्टर की तुलना में अधिक होती है।
विद्युत कंडक्टर एक प्रकार का पदार्थ है जो विद्युत प्रवाह को इसके माध्यम से बहने देता है। अर्धचालक और अतिचालक दो प्रकार के विद्युत चालक हैं। वे अपनी चालकता के अनुसार एक दूसरे से भिन्न हैं।
अर्धचालक क्या है?
एक अर्धचालक एक प्रकार का कंडक्टर है जिसमें एक इन्सुलेटर और एक कंडक्टर के मूल्यों के बीच चालकता मूल्य होता है।इसका मत; एक अर्धचालक की विद्युत चालकता एक चालक की तुलना में मध्यम होती है। ये आमतौर पर क्रिस्टलीय ठोस होते हैं जिनका विभिन्न क्षेत्रों में अनुप्रयोग होता है जैसे डायोड, ट्रांजिस्टर, एकीकृत सर्किट आदि का उत्पादन। आम तौर पर, अर्धचालक की चालकता तापमान रोशनी, चुंबकीय क्षेत्र, अर्धचालक सामग्री में अशुद्धियों आदि के प्रति संवेदनशील होती है।
आवर्त सारणी में हम मौलिक अर्धचालक पदार्थ देख सकते हैं। इन तत्वों में सिलिकॉन (Si), जर्मेनियम (Ge), टिन (Sn), सेलेनियम (Se), और टेल्यूरियम (Te) शामिल हैं। इसके अलावा, संयोजन में दो या दो से अधिक रासायनिक तत्वों वाले विभिन्न अर्धचालक हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, गैलियम आर्सेनाइड में गैलियम और आर्सेनिक होता है। हालांकि, विद्युत उद्योग में शुद्ध सिलिकॉन सबसे आम अर्धचालक है, और यह एकीकृत सर्किट के उत्पादन के लिए सबसे महत्वपूर्ण तत्व है।
चित्र 01: एक सिलिकॉन क्रिस्टल
आम तौर पर, अर्धचालक एकल क्रिस्टल होते हैं। उनके परमाणु 3डी पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं। एक सिलिकॉन क्रिस्टल पर विचार करते समय, प्रत्येक सिलिकॉन परमाणु चार अन्य सिलिकॉन परमाणुओं से घिरा होता है। इन परमाणुओं के बीच सहसंयोजक रासायनिक बंधन होते हैं। सिलिकॉन क्रिस्टल के कंडक्शन बैंड और वैलेंस बैंड के बीच ऊर्जा गैप को बैंड गैप कहा जाता है। सेमीकंडक्टर्स के लिए, बैंड गैप आमतौर पर 0.25 से 2.5 eV के बीच होता है।
सुपरकंडक्टर क्या है?
सुपरकंडक्टर्स वे पदार्थ होते हैं जिनका विद्युत चालकता मान किसी चालक के चालकता मान से अधिक होता है। यह एक रासायनिक तत्व या एक यौगिक हो सकता है जो एक निश्चित तापमान से नीचे ठंडा होने पर नाटकीय रूप से अपना विद्युत प्रतिरोध खो देता है।इसलिए, एक सुपरकंडक्टर बिना किसी ऊर्जा हानि के विद्युत ऊर्जा के प्रवाह की अनुमति देता है। इस ऊर्जा प्रवाह को सुपर करंट कहा जाता है। हालांकि, सुपरकंडक्टर्स का उत्पादन करना बहुत मुश्किल है। जिस तापमान पर ये पदार्थ अपना विद्युत प्रतिरोध खो देते हैं उसे क्रांतिक तापमान या Tc कहा जाता है। हम जो भी सामग्री जानते हैं वह इस तापमान से नीचे सुपरकंडक्टर्स में नहीं बदल सकती है। जिन पदार्थों का Tc स्वयं का होता है, वे अतिचालक बन सकते हैं।
चित्र 02: सुपरकंडक्टर
प्रकार I और प्रकार II के रूप में दो प्रकार के अतिचालक होते हैं।टाइप I सुपरकंडक्टर सामग्री कमरे के तापमान पर कंडक्टर हैं और उनके टीसी से नीचे ठंडा होने पर सुपरकंडक्टर्स बन जाते हैं। टाइप II सामग्री कमरे के तापमान पर अच्छे संवाहक नहीं हैं। ठंडा होने पर वे धीरे-धीरे सुपरकंडक्टर्स में बदल जाते हैं। सुपरकंडक्टर्स का बैंड गैप आमतौर पर 2.5eV से ऊपर होता है।
अर्धचालक और अतिचालक में क्या अंतर है?
सेमीकंडक्टर और सुपरकंडक्टर के बीच मुख्य अंतर यह है कि सेमीकंडक्टर्स में एक विद्युत चालकता होती है जो एक कंडक्टर और एक इंसुलेटर की चालकता के बीच होती है जबकि सुपरकंडक्टर्स में एक विद्युत चालकता होती है जो कंडक्टर की तुलना में अधिक होती है। इसके अलावा, सेमीकंडक्टर का बैंड गैप 0.25 और 2.5 eV के बीच होता है जबकि सुपरकंडक्टर का बैंड गैप 2.5 eV से ऊपर होता है।
नीचे सेमीकंडक्टर और सुपरकंडक्टर के बीच अंतर का सारांश दिया गया है।
सारांश - सेमीकंडक्टर बनाम सुपरकंडक्टर
अर्धचालक और अतिचालक दो प्रकार के विद्युत चालक होते हैं। वे अपनी चालकता के अनुसार एक दूसरे से भिन्न होते हैं। सेमीकंडक्टर और सुपरकंडक्टर के बीच मुख्य अंतर यह है कि सेमीकंडक्टर्स में एक विद्युत चालकता होती है जो एक कंडक्टर और एक इंसुलेटर की चालकता के बीच होती है जबकि सुपरकंडक्टर्स में एक विद्युत चालकता होती है जो कंडक्टर की तुलना में अधिक होती है।
