La diferencia clave entre semiconductor y superconductor es que los semiconductores tienen una conductividad eléctrica que se encuentra entre la conductividad de un conductor y un aislante, mientras que los superconductores tienen una conductividad eléctrica mayor que la del conductor.
Un conductor eléctrico es un tipo de sustancia que permite que la corriente eléctrica fluya a través de él. Los semiconductores y los superconductores son dos tipos de conductores eléctricos. Se diferencian entre sí según su conductividad.
¿Qué es un semiconductor?
Un semiconductor es un tipo de conductor que tiene un valor de conductividad entre los valores de un aislante y un conductor. Eso significa; la conductividad eléctrica de un semiconductor es moderada a la de un conductor. Estos suelen ser sólidos cristalinos que tienen aplicaciones en varios campos como la producción de diodos, transistores, circuitos integrados, etc. Generalmente, la conductividad de un semiconductor es sensible a las iluminaciones de temperatura, campos magnéticos, impurezas en el material semiconductor, etc.
Hay materiales semiconductores elementales que podemos observar en la tabla periódica. Estos elementos incluyen silicio (Si), germanio (Ge), estaño (Sn), selenio (Se) y telurio (Te). Además, puede haber varios semiconductores diferentes que contengan dos o más elementos químicos en combinación. Por ejemplo, el arseniuro de galio contiene galio y arsénico. Sin embargo, el silicio puro es el semiconductor más común en la industria eléctrica y es el elemento más importante para la producción de circuitos integrados.
Figura 01: Un cristal de silicio
Generalmente, los semiconductores son monocristales. Sus átomos están dispuestos en un patrón 3D. Al considerar un cristal de silicio, cada átomo de silicio está rodeado por otros cuatro átomos de silicio. Estos átomos tienen enlaces químicos covalentes entre ellos. La brecha de energía entre la banda de conducción y la banda de valencia de un cristal de silicio se llama banda prohibida. Para los semiconductores, la brecha de banda suele estar entre 0,25 y 2,5 eV.
¿Qué es un superconductor?
Los superconductores son materiales que tienen un valor de conductividad eléctrica superior al valor de conductividad de un conductor. Puede ser un elemento químico o un compuesto que pierde drásticamente su resistencia eléctrica cuando se enfría por debajo de cierta temperatura. Por lo tanto, un superconductor permite el flujo de energía eléctrica sin pérdida de energía. Este flujo de energía se llama supercorriente. Sin embargo, es muy difícil producir superconductores. La temperatura a la que estos materiales pierden su resistencia eléctrica se denomina temperatura crítica o Tc. Todos los materiales que conocemos no pueden convertirse en superconductores por debajo de esta temperatura. Los materiales que tienen una Tc propia pueden convertirse en superconductores.
Figura 02: Superconductor
Hay dos tipos de superconductores como tipo I y tipo II. Los materiales superconductores de tipo I son conductores a temperatura ambiente y se convierten en superconductores cuando se enfrían por debajo de su Tc. Los materiales de tipo II no son buenos conductores a temperatura ambiente. Se transforman gradualmente en superconductores al enfriarse. El intervalo de banda de los superconductores suele ser superior a 2,5 eV.
¿Cuál es la diferencia entre semiconductor y superconductor?
La diferencia clave entre semiconductor y superconductor es que los semiconductores tienen una conductividad eléctrica que se encuentra entre la conductividad de un conductor y un aislante, mientras que los superconductores tienen una conductividad eléctrica mayor que la del conductor. Además, la banda prohibida de un semiconductor está entre 0,25 y 2,5 eV, mientras que la banda prohibida de un superconductor está por encima de 2,5 eV.
A continuación se muestra un resumen de la diferencia entre semiconductor y superconductor.
Resumen: Semiconductor frente a superconductor
Los semiconductores y los superconductores son dos tipos de conductores eléctricos. Se diferencian entre sí según su conductividad. La diferencia clave entre semiconductor y superconductor es que los semiconductores tienen una conductividad eléctrica que se encuentra entre la conductividad de un conductor y un aislante, mientras que los superconductores tienen una conductividad eléctrica mayor que la del conductor.
