¿Por qué utilizamos semiconductores en lugar de conductores en el diseño de circuitos electrónicos?

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Básicamente, los semiconductores y conductores se utilizan principalmente en diferentes tipos de componentes eléctricos y electrónicos . Un semiconductor es un tipo de material similar al silicio y tiene algunas propiedades tanto de los aislantes como de los conductores. El comportamiento de la corriente eléctrica en el silicio es muy pobre. Sin embargo, si incluimos algunos suelos al Si como el boro o el fósforo, entonces conduce. Pero su comportamiento depende principalmente de los suelos añadidos. Cuando agregamos suelo de fósforo al silicio, se convierte en un semiconductor de tipo n. De manera similar, cuando agregamos boro al Si, se convierte en un semiconductor de tipo p. La cantidad de electrones en un semiconductor de tipo p es menor que la de un semiconductor puro, mientras que un semiconductor de tipo n tiene más electrones.

¿Qué son los semiconductores y conductores?

Todos los componentes utilizados en la electrónica moderna son diseñado con semiconductores . los propiedad básica del semiconductor es decir, conduce menos. Un semiconductor no transportará corriente eléctrica fácilmente como un conductor normal. Algunos de los materiales usan semiconductores intrínsecos, y las propiedades semiconductoras ocurrirán en estos materiales. Pero la mayoría de los materiales utilizados en la electrónica moderna son extrínsecos. Estos se pueden convertir en semiconductores mediante dopaje ellos con pequeñas cantidades de átomos desconocidos. Pero la cantidad de átomos necesarios para agregar para el dopaje es muy pequeña.




Semiconductores y conductores

Semiconductores y conductores

Los conductores que se utilizan principalmente en la electrónica moderna son metales que incluyen acero, aluminio y cobre. Estos materiales siguen Ley de Ohm además de tener una resistencia muy pequeña. Por lo tanto, pueden transmitir corriente eléctrica de un lugar a otro sin disolver muchas corrientes.



Como resultado, estos son útiles al conectar cables para transmitir corriente de un lugar a otro. ¡Ayudan a garantizar que la mayor parte de la corriente eléctrica alcance su objetivo como alternativa de calentar los cables de conexión intermedios! Aunque hace un sonido extraño, las resistencias de corriente también están acabadas con materiales conductores. Pero emplean partes conductoras muy ligeras que no permiten que la corriente fluya con demasiada facilidad.

Modelos de bandas de semiconductores y conductores

Un semiconductor es principalmente un aislante. Pero, la brecha de energía es menor cuando la comparamos con los aislantes. La banda de valencia está algo ocupada térmicamente a la temperatura de la habitación, mientras que la banda de conducción está algo desocupada. Porque transmisión eléctrica está abiertamente relacionado con el número de electrones dentro de la banda de transmisión (aproximadamente vacío) así como con los huecos en la banda de valencia (completamente ocupados). Se puede estimar que la conductividad eléctrica de un semiconductor intrínseco será extremadamente pequeña.

Modelos de bandas de semiconductores y conductores

En el modelo de banda del conductor, la banda de valencia no está completamente en uso con electrones, de lo contrario, la banda de valencia completa se superpone a través de la banda de conducción en blanco. Generalmente, ambos estados suceden a la vez, el flujo de electrones puede moverse en la banda de valencia empaquetada de forma incompleta, de lo contrario, dentro de las dos bandas superpuestas. En estos, no hay espacio para la banda entre la valencia y la conducción.


Diferencia entre semiconductores y conductores

La diferencia entre semiconductores, así como conductores, incluye principalmente sus características como conductividad, resistividad, brecha prohibida, coeficiente de temperatura, conducción, valor de conductividad, valor de resistividad, flujo de corriente, número de portadores de corriente a temperatura normal, superposición de banda, comportamiento de 0 kelvin , Formación, electrones de valencia y sus ejemplos.

  • La resistividad del conductor es baja, mientras que el semiconductor es moderada.
  • La conductividad del conductor es alta, mientras que la del semiconductor es moderada.
  • El conductor tiene una gran cantidad de electrones para la transmisión, mientras que el semiconductor tiene una cantidad muy pequeña de electrones para la transmisión.
  • El coeficiente de temperatura de un conductor es positivo, mientras que el de semiconductor tiene negativo.
  • El conductor no tiene espacio prohibido mientras que el semiconductor tiene espacio prohibido.
  • El valor de resistividad del conductor es inferior a 10-5 Ω-m, por lo que es insignificante, mientras que el semiconductor tiene entre los valores de conductores y aislantes, es decir, 10-5 Ω-m-a-105 Ω-m.
  • La cantidad de portadores de corriente a la temperatura habitual en el conductor es muy alta, mientras que en los semiconductores es baja.
  • El valor de conductividad del conductor es muy alto de 10-7 mho / m, mientras que el semiconductor tiene entre los aisladores y conductores que son de 10-13 mho / ma 10-7 mho / m.
  • El flujo de corriente en un conductor se debe a los electrones libres, mientras que en los semiconductores se debe a los huecos y a los electrones libres.
  • La formación del conductor se puede realizar mediante unión metálica, mientras que en los semiconductores se puede formar mediante unión covalente.
  • El comportamiento de 0 kelvin del conductor actúa como un superconductor, mientras que en el semiconductor actúa como un aislante.
  • Los electrones de valencia en un conductor son uno en la capa más externa, mientras que en semiconductores son cuatro.
  • La superposición de bandas en un conductor es que tanto las bandas de valencia como las de conducción se superponen, mientras que en los semiconductores ambas bandas se dividen con un espacio de energía de 1,1 eV.
  • Los principales ejemplos de conductores son cobre, plata, mercurio y aluminio, mientras que los ejemplos de semiconductores son el silicio y el germanio.

Por lo tanto, se trata de la comparación entre semiconductores y conductores. los conductores eléctricos son materiales u objetos que permiten que la corriente fluya en una dirección, de lo contrario, en más direcciones. Los buenos conductores son principalmente cobre, aluminio y hierro. Los semiconductores son sustancias sólidas que tienen conductividad eléctrica. Esta propiedad lo hace apropiado para el control de la corriente eléctrica.

De la información anterior, finalmente, podemos concluir que el conductor tiene resistencia cero, mientras que, en los semiconductores, existe la posibilidad de controlar el flujo de corriente en los semiconductores. Esta propiedad se utiliza para diseñar los requisitos de circuitos electrónicos en tiempo real con semiconductores. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son las aplicaciones de los semiconductores y conductores?