A principal diferença entre o condutor semicondutor e o isolante é que os condutores apresentam uma alta condutividade elétrica e os semicondutores apresentam uma condutividade intermediária, enquanto os isolantes apresentam uma condutividade insignificante.
Condutores, semicondutores e isolantes são três categorias nas quais podemos categorizar qualquer material dependendo da condutividade elétrica.
O que é um regente?
Um condutor ou condutor elétrico é um objeto em engenharia elétrica no qual o fluxo de carga em uma ou mais direções é permitido. Em outras palavras, materiais condutores podem conduzir uma corrente elétrica através de si mesmos. Os condutores elétricos mais comuns são metais e objetos metálicos. Nesses materiais, as correntes elétricas são geradas através do fluxo de elétrons carregados negativamente, buracos carregados positivamente e, às vezes, devido à presença de íons positivos e negativos.
Mais importante, quando uma corrente elétrica está passando por um condutor, não é necessário que uma partícula carregada viaje de um local onde a corrente é produzida para o local onde ocorre o consumo de corrente. Aqui, as partículas carregadas tendem a empurrar seu vizinho com uma quantidade finita de energia, e isso ocorre como uma reação em cadeia entre as partículas vizinhas, onde as partículas no final da cadeia empurram a energia para o objeto consumidor. Portanto, podemos observar a transferência de momento de cadeia longa entre portadores de carga móvel.
Figura 01: Condutor Elétrico
Ao considerar os dois fatos importantes sobre resistência e condutância em relação a um condutor, a resistência depende da composição do material e de suas dimensões, enquanto a condutância depende da resistência. Além disso, a temperatura do condutor também tem um grande impacto nisso. Não apenas metais, mas também pode haver outras formas de condutores, que incluem eletrólitos, semicondutores, supercondutores, estados de plasma e alguns condutores não metálicos, incluindo grafite.
O que é um semicondutor?
Semicondutores são materiais com um valor de condutividade elétrica que fica entre a condutividade de condutores e isolantes. Mais importante, a resistividade desses materiais tende a cair com o aumento da temperatura. Além disso, podemos alterar a condutividade dos semicondutores introduzindo impurezas (o processo é chamado de “doping”) na estrutura cristalina do material. Portanto, podemos usar esses materiais para várias aplicações diferentes com grande importância.
Duas regiões com estruturas dopadas de forma diferente ocorrendo na mesma estrutura cristalina criam uma junção semicondutora. Essas junções atuam como base para o comportamento dos portadores de carga em diodos, transistores e outros eletrônicos modernos.
Alguns exemplos comuns de materiais semicondutores incluem silício, germânio, arseneto de gálio e elementos metalóides. Os materiais mais comuns que estão sendo usados para a formação de semicondutores envolvem diodos de laser, células solares. Os circuitos integrados de frequência de microondas, etc., são silício e germânio.
Figura 02: Semicondutor – Silício
Após o processo de dopagem, o número de portadores de carga na estrutura cristalina aumenta rapidamente. Pode haver buracos livres ou elétrons livres no semicondutor que ajuda na condutividade. Se o material tiver mais lacunas livres, o chamamos de semicondutor “tipo p” e, se houver elétrons livres, ele pertence ao “tipo n”. Durante o processo de dopagem, podemos adicionar materiais como elementos químicos pentavalentes, incluindo antimônio, fósforo ou arsênio, ou átomos trivalentes, como boro, gálio e índio. Além disso, podemos aumentar a condutividade dos semicondutores também aumentando a temperatura.
O que é um isolante?
Isoladores são materiais que não podem transportar uma corrente elétrica de fluxo livre. Isso ocorre porque os átomos desse tipo de material têm elétrons que estão fortemente ligados aos átomos e não podem se mover facilmente. Ao considerar a propriedade de resistividade, a resistividade é muito alta em comparação com condutores e semicondutores. Os não metais são os exemplos mais comuns de isolantes.
No entanto, não existem isolantes perfeitos porque eles contêm pequenas quantidades de cargas móveis que podem transportar uma corrente elétrica. Além disso, todos os isoladores tendem a se tornar eletricamente condutores quando há uma quantidade suficiente de tensão aplicada ao material, o que pode separar os elétrons dos átomos. É a tensão de ruptura do isolador.
Existem diferentes usos de isolantes, incluindo a produção de equipamentos elétricos para suportar e separar condutores elétricos sem permitir que a corrente flua através deles. Além disso, um revestimento flexível de um isolador é geralmente usado para fios e cabos elétricos para fazer fios isolados. Isso ocorre porque os fios que podem se tocar produzem uma conexão cruzada, curtos-circuitos e riscos de incêndio também.
Qual é a diferença entre condutor semicondutor e isolante?
Condutores, semicondutores e isolantes são três categorias nas quais podemos categorizar qualquer material dependendo da condutividade elétrica. A principal diferença entre o condutor semicondutor e o isolante é que os condutores apresentam uma alta condutividade elétrica e os semicondutores apresentam uma condutividade intermediária, enquanto os isolantes apresentam uma condutividade insignificante.
A tabela a seguir lista as diferenças entre condutor semicondutor e isolante para comparação lado a lado.
Resumo – Condutor vs Semicondutor vs Isolador
Condutores, semicondutores e isolantes são três categorias nas quais podemos categorizar qualquer material dependendo da condutividade elétrica. A principal diferença entre o condutor semicondutor e o isolante é que os condutores apresentam uma alta condutividade elétrica e os semicondutores apresentam uma condutividade intermediária, enquanto os isolantes apresentam uma condutividade insignificante.
