La principale différence entre un semi-conducteur conducteur et un isolant est que les conducteurs présentent une conductivité électrique élevée et que les semi-conducteurs présentent une conductivité intermédiaire, tandis que les isolants présentent une conductivité négligeable.
Les conducteurs, les semi-conducteurs et les isolants sont trois catégories dans lesquelles nous pouvons catégoriser n'importe quel matériau en fonction de la conductivité électrique.
Qu'est-ce qu'un chef d'orchestre ?
Un conducteur ou un conducteur électrique est un objet en génie électrique dans lequel le flux de charge dans une ou plusieurs directions est autorisé. En d'autres termes, les matériaux conducteurs peuvent conduire un courant électrique à travers eux. Les conducteurs électriques les plus courants sont les métaux et les objets métalliques. Dans ces matériaux, des courants électriques sont générés par le flux d'électrons chargés négativement, de trous chargés positivement et parfois en raison de la présence d'ions positifs et négatifs.
Plus important encore, lorsqu'un courant électrique traverse un conducteur, il n'est pas nécessaire qu'une particule chargée se déplace d'un site où le courant est produit au site où se produit la consommation de courant. Ici, les particules chargées ont tendance à pousser leur voisin d'une quantité finie d'énergie, et cela se produit comme une réaction en chaîne entre les particules voisines où les particules à la fin de la chaîne poussent le pouvoir dans l'objet consommateur. Par conséquent, nous pouvons observer un transfert d'impulsion à longue chaîne entre les porteurs de charge mobiles.
Figure 01: Conducteur électrique
Lorsque l'on considère les deux faits importants concernant la résistance et la conductance concernant un conducteur, la résistance dépend de la composition du matériau et de ses dimensions, tandis que la conductance dépend de la résistance. De plus, la température du conducteur a également un grand impact sur cela. Non seulement les métaux, mais il peut également y avoir d'autres formes de conducteurs, notamment les électrolytes, les semi-conducteurs, les supraconducteurs, les états de plasma et certains conducteurs non métalliques, y compris le graphite.
Qu'est-ce qu'un semi-conducteur ?
Les semi-conducteurs sont des matériaux dont la valeur de conductivité électrique se situe entre la conductivité des conducteurs et celle des isolants. Plus important encore, la résistivité de ces matériaux a tendance à chuter lors de l'augmentation de la température. De plus, nous pouvons modifier la conductivité des semi-conducteurs en introduisant des impuretés (le processus est appelé "dopage") dans la structure cristalline du matériau. Par conséquent, nous pouvons utiliser ces matériaux pour diverses applications différentes avec une grande importance.
Deux régions avec des structures différemment dopées apparaissant dans la même structure cristalline créent une jonction semi-conductrice. Ces jonctions servent de base au comportement des porteurs de charge dans les diodes, les transistors et autres appareils électroniques modernes.
Certains exemples courants de matériaux semi-conducteurs incluent le silicium, le germanium, l'arséniure de gallium et les éléments métalloïdes. Les matériaux les plus couramment utilisés pour la formation de semi-conducteurs impliquent des diodes laser, des cellules solaires. Les circuits intégrés à fréquence hyperfréquence, etc., sont en silicium et en germanium.
Figure 02: Semi-conducteur – Silicium
Après le processus de dopage, le nombre de porteurs de charge dans la structure cristalline augmente rapidement. Il peut y avoir des trous libres ou des électrons libres dans le semi-conducteur qui contribuent à la conductivité. Si le matériau a plus de trous libres, alors nous l'appelons un semi-conducteur de "type p", et s'il y a des électrons libres, alors il appartient au "type n". Au cours du processus de dopage, nous pouvons ajouter des matériaux tels que des éléments chimiques pentavalents, notamment l'antimoine, le phosphore ou l'arsenic, ou des atomes trivalents tels que le bore, le gallium et l'indium. De plus, nous pouvons également augmenter la conductivité des semi-conducteurs en augmentant la température.
Qu'est-ce qu'un isolateur ?
Les isolateurs sont des matériaux qui ne peuvent pas transporter un courant électrique fluide. En effet, les atomes de ce type de matériau ont des électrons qui sont étroitement liés aux atomes et ne peuvent pas se déplacer facilement. Lorsque l'on considère la propriété de résistivité, la résistivité est très élevée par rapport aux conducteurs et aux semi-conducteurs. Les non-métaux sont les exemples les plus courants d'isolants.
Cependant, il n'existe pas d'isolants parfaits car ils contiennent un petit nombre de charges mobiles pouvant transporter un courant électrique. De plus, tous les isolants ont tendance à devenir électriquement conducteurs lorsqu'une tension suffisante est appliquée au matériau, ce qui peut arracher les électrons des atomes. C'est la tension de claquage de l'isolant.
Il existe différentes utilisations des isolateurs, y compris la production d'équipements électriques pour supporter et séparer les conducteurs électriques sans permettre au courant de les traverser. De plus, un revêtement flexible d'un isolant est généralement utilisé pour les fils et câbles électriques pour fabriquer des fils isolés. En effet, les fils qui peuvent se toucher produisent également une connexion croisée, des courts-circuits et des risques d'incendie.
Quelle est la différence entre conducteur semi-conducteur et isolant ?
Les conducteurs, les semi-conducteurs et les isolants sont trois catégories dans lesquelles nous pouvons catégoriser n'importe quel matériau en fonction de la conductivité électrique. le différence clé entre conducteur semi-conducteur et isolant est que les conducteurs présentent une conductivité électrique élevée et les semi-conducteurs présentent une conductivité intermédiaire, tandis que les isolants présentent une conductivité négligeable.
Le tableau suivant répertorie les différences entre le conducteur semi-conducteur et l'isolant pour une comparaison côte à côte.
Résumé - Conducteur vs semi-conducteur vs isolant
Les conducteurs, les semi-conducteurs et les isolants sont trois catégories dans lesquelles nous pouvons catégoriser n'importe quel matériau en fonction de la conductivité électrique. le différence clé entre conducteur semi-conducteur et isolant est que les conducteurs présentent une conductivité électrique élevée et les semi-conducteurs présentent une conductivité intermédiaire, tandis que les isolants présentent une conductivité négligeable.
