ძირითადი განსხვავება ნახევარგამტარსა და ზეგამტარს შორის არის ის, რომ ნახევარგამტარებს აქვთ ელექტრული გამტარობა, რომელიც არის გამტარის გამტარობასა და იზოლატორს შორის, ხოლო ზეგამტარებს აქვთ ელექტრული გამტარობა, რომელიც უფრო მაღალია, ვიდრე გამტარის.
ელექტრული გამტარი არის ნივთიერების ტიპი, რომელიც საშუალებას აძლევს ელექტრული დენის გადინება მასში. ნახევარგამტარები და ზეგამტარები ელექტრული გამტარების ორი ტიპია. ისინი განსხვავდებიან ერთმანეთისგან გამტარობის მიხედვით.
რა არის ნახევარგამტარი?
ნახევარგამტარი არის გამტარის ტიპი, რომელსაც აქვს გამტარობის მნიშვნელობა იზოლატორისა და გამტარის მნიშვნელობებს შორის. Ეს ნიშნავს; ნახევარგამტარის ელექტრული გამტარობა ზომიერია დირიჟორისას. ეს არის ჩვეულებრივ კრისტალური მყარი ნივთიერებები, რომლებსაც აქვთ გამოყენება სხვადასხვა სფეროში, როგორიცაა დიოდების, ტრანზისტორების, ინტეგრირებული სქემების წარმოება და ა.შ. ზოგადად, ნახევარგამტარის გამტარობა მგრძნობიარეა ტემპერატურის განათების, მაგნიტური ველების, მინარევებისაგან ნახევარგამტარულ მასალაში და ა.შ.
არსებობს ელემენტარული ნახევარგამტარული მასალები, რომლებსაც შეგვიძლია დავაკვირდეთ პერიოდულ სისტემაში. ეს ელემენტებია სილიციუმი (Si), გერმანიუმი (Ge), კალა (Sn), სელენი (Se) და ტელურუმი (Te). უფრო მეტიც, შეიძლება არსებობდეს სხვადასხვა ნახევარგამტარები, რომლებიც შეიცავენ ორ ან მეტ ქიმიურ ელემენტს. მაგალითად, გალიუმის არსენიდი შეიცავს გალიუმს და დარიშხანს. თუმცა, სუფთა სილიციუმი ყველაზე გავრცელებული ნახევარგამტარია ელექტრო ინდუსტრიაში და ის ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტია ინტეგრირებული სქემების წარმოებისთვის.
სურათი 01: სილიკონის კრისტალი
ზოგადად, ნახევარგამტარები ერთკრისტალებია. მათი ატომები განლაგებულია 3D ნიმუშით. სილიციუმის კრისტალის განხილვისას, თითოეული სილიციუმის ატომი გარშემორტყმულია ოთხი სხვა სილიციუმის ატომით. ამ ატომებს შორის აქვთ კოვალენტური ქიმიური ბმები. ენერგეტიკული უფსკრული სილიციუმის კრისტალის გამტარ ზოლსა და ვალენტურ ზოლს შორის ზოლის უფსკრული ეწოდება. ნახევარგამტარებისთვის, ზოლის უფსკრული ჩვეულებრივ არის 0,25-დან 2,5 ევ-მდე.
რა არის სუპერგამტარი?
ზეგამტარები არის მასალები, რომელთა ელექტრული გამტარობის მნიშვნელობა აღემატება გამტარის გამტარობის მნიშვნელობას. ეს შეიძლება იყოს ქიმიური ელემენტი ან ნაერთი, რომელიც მკვეთრად კარგავს თავის ელექტრულ წინააღმდეგობას გარკვეულ ტემპერატურაზე გაციებისას.მაშასადამე, ზეგამტარი იძლევა ელექტრული ენერგიის ნაკადს ენერგიის დაკარგვის გარეშე. ამ ენერგიის ნაკადს სუპერდინება ეწოდება. თუმცა, ძალიან რთულია სუპერგამტარების წარმოება. ტემპერატურას, რომლის დროსაც ეს მასალები კარგავენ ელექტრულ წინააღმდეგობას, ეწოდება კრიტიკული ტემპერატურა ან Tc. ყველა მასალა, რომელიც ჩვენ ვიცით, ვერ გადაიქცევა ზეგამტარებად ამ ტემპერატურის ქვემოთ. მასალები, რომლებსაც აქვთ საკუთარი Tc, შეიძლება გადაიქცეს ზეგამტარებად.
სურათი 02: სუპერგამტარი
არსებობს ზეგამტარების ორი ტიპი, როგორც ტიპი I და ტიპი II. I ტიპის ზეგამტარული მასალები გამტარებია ოთახის ტემპერატურაზე და ზეგამტარებად იქცევა, როდესაც გაცივდება მათი Tc ქვემოთ. II ტიპის მასალები არ არის კარგი გამტარები ოთახის ტემპერატურაზე. გაციებისთანავე ისინი თანდათან გარდაიქმნებიან ზეგამტარებად. სუპერგამტარების დიაპაზონის უფსკრული ჩვეულებრივ 2.5eV-ზე მეტია.
რა განსხვავებაა ნახევარგამტარსა და ზეგამტარს შორის?
ძირითადი განსხვავება ნახევარგამტარსა და ზეგამტარს შორის არის ის, რომ ნახევარგამტარებს აქვთ ელექტრული გამტარობა, რომელიც არის გამტარის გამტარობასა და იზოლატორს შორის, ხოლო ზეგამტარებს აქვთ ელექტრული გამტარობა, რომელიც უფრო მაღალია, ვიდრე გამტარის. გარდა ამისა, ნახევარგამტარის დიაპაზონის უფსკრული არის 0,25-დან 2,5 ევ-მდე, ხოლო სუპერგამტარის დიაპაზონი 2,5 ევ-ზე მეტია.
ქვემოთ არის შეჯამება განსხვავება ნახევარგამტარსა და ზეგამტარს შორის.
შეჯამება – ნახევარგამტარი სუპერგამტარის წინააღმდეგ
ნახევარგამტარები და ზეგამტარები ელექტრული გამტარების ორი ტიპია. ისინი განსხვავდებიან ერთმანეთისგან გამტარობის მიხედვით. ნახევარგამტარსა და ზეგამტარს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ნახევარგამტარებს აქვთ ელექტრული გამტარობა, რომელიც არის გამტარის გამტარობასა და იზოლატორს შორის, ხოლო ზეგამტარებს აქვთ ელექტრული გამტარობა, რომელიც უფრო მაღალია, ვიდრე გამტარის.
