Perbedaan utama antara semikonduktor konduktor dan isolator adalah bahwa konduktor menunjukkan konduktivitas listrik yang tinggi dan semikonduktor menunjukkan konduktivitas menengah, sedangkan isolator menunjukkan konduktivitas yang dapat diabaikan.
Konduktor, semikonduktor, dan isolator adalah tiga kategori di mana kita dapat mengkategorikan bahan apa pun tergantung pada konduktivitas listriknya.
Apa itu Konduktor?
Konduktor atau konduktor listrik adalah objek dalam teknik elektro di mana aliran muatan dalam satu atau lebih arah diperbolehkan. Dengan kata lain, bahan konduktor dapat menghantarkan arus listrik melalui dirinya sendiri. Konduktor listrik yang paling umum adalah logam dan benda logam. Pada bahan ini, arus listrik dihasilkan melalui aliran elektron bermuatan negatif, lubang bermuatan positif, dan terkadang karena adanya ion positif dan negatif.
Lebih penting lagi, ketika arus listrik melewati konduktor, partikel bermuatan tidak perlu bergerak dari tempat di mana arus dihasilkan ke tempat konsumsi arus terjadi. Di sini, partikel bermuatan cenderung menyenggol tetangganya dengan jumlah energi yang terbatas, dan ini terjadi sebagai reaksi berantai antara partikel tetangga di mana partikel di ujung rantai menyenggol daya ke objek konsumen. Oleh karena itu, kita dapat mengamati transfer momentum rantai panjang antara operator muatan seluler.
Gambar 01: Konduktor Listrik
Saat mempertimbangkan dua fakta penting tentang resistansi dan konduktansi mengenai konduktor, resistansi bergantung pada komposisi bahan dan dimensinya, sedangkan konduktansi bergantung pada resistansi. Selain itu, suhu konduktor juga memiliki dampak besar pada hal ini. Tidak hanya logam, tetapi juga ada bentuk konduktor lain, yang meliputi elektrolit, semikonduktor, superkonduktor, keadaan plasma, dan beberapa konduktor nonlogam, termasuk grafit.
Apa itu Semikonduktor?
Semikonduktor adalah bahan yang memiliki nilai konduktivitas listrik yang berada di antara konduktivitas konduktor dan isolator. Lebih penting lagi, resistivitas bahan-bahan ini cenderung turun dengan meningkatnya suhu. Selain itu, kita dapat mengubah konduktivitas semikonduktor dengan memasukkan pengotor (proses ini dinamai "doping") ke struktur kristal material. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan bahan-bahan ini untuk berbagai aplikasi yang berbeda dengan sangat penting.
Dua daerah dengan struktur doping berbeda yang terjadi dalam struktur kristal yang sama membuat sambungan semikonduktor. Sambungan ini bertindak sebagai dasar untuk perilaku pembawa muatan di dioda, transistor, dan elektronik modern lainnya.
Beberapa contoh umum bahan semikonduktor termasuk silikon, germanium, galium arsenida, dan elemen metaloid. Bahan yang paling umum yang digunakan untuk pembentukan semikonduktor melibatkan dioda laser, sel surya. Sirkuit terpadu frekuensi gelombang mikro, dll., adalah silikon dan germanium.
Gambar 02: Semikonduktor – Silikon
Setelah proses doping, jumlah pembawa muatan dalam struktur kristal meningkat pesat. Mungkin ada lubang bebas atau elektron bebas dalam semikonduktor yang membantu dalam konduktivitas. Jika bahan memiliki lebih banyak lubang bebas, maka kami menyebutnya semikonduktor "tipe-p", dan jika ada elektron bebas, maka itu milik "tipe-n". Selama proses doping, kita dapat menambahkan bahan seperti unsur kimia pentavalen, termasuk antimon, fosfor, atau arsen, atau atom trivalen seperti boron, galium, dan indium. Selain itu, kita dapat meningkatkan konduktivitas semikonduktor juga dengan meningkatkan suhu.
Apa itu Isolator?
Isolator adalah bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik yang mengalir bebas. Ini karena atom dari bahan jenis ini memiliki elektron yang terikat erat pada atom dan tidak dapat dengan mudah bergerak. Ketika mempertimbangkan sifat resistivitas, resistivitas sangat tinggi dibandingkan dengan konduktor dan semikonduktor. Nonlogam adalah contoh isolator yang paling umum.
Namun, tidak ada isolator yang sempurna karena mengandung sejumlah kecil muatan bergerak yang dapat membawa arus listrik. Selain itu, semua isolator cenderung menjadi konduktif listrik ketika ada cukup banyak tegangan yang diterapkan pada material, yang dapat merobek elektron dari atom. Ini adalah tegangan tembus isolator.
Ada berbagai kegunaan isolator, termasuk produksi peralatan listrik untuk menopang dan memisahkan konduktor listrik tanpa membiarkan arus mengalir melalui dirinya sendiri. Selain itu, lapisan isolator yang fleksibel biasanya digunakan untuk kabel listrik dan kabel untuk membuat kabel berinsulasi. Ini karena kabel-kabel yang saling bersentuhan menghasilkan sambungan silang, korsleting, dan juga bahaya kebakaran.
Apa Perbedaan Antara Semikonduktor Konduktor dan Isolator?
Konduktor, semikonduktor, dan isolator adalah tiga kategori di mana kita dapat mengkategorikan bahan apa pun tergantung pada konduktivitas listriknya. Perbedaan utama antara semikonduktor konduktor dan isolator adalah bahwa konduktor menunjukkan konduktivitas listrik yang tinggi dan semikonduktor menunjukkan konduktivitas menengah, sedangkan isolator menunjukkan konduktivitas yang dapat diabaikan.
Tabel berikut mencantumkan perbedaan antara semikonduktor konduktor dan isolator untuk perbandingan berdampingan.
Ringkasan – Konduktor vs Semikonduktor vs Isolator
Konduktor, semikonduktor, dan isolator adalah tiga kategori di mana kita dapat mengkategorikan bahan apa pun tergantung pada konduktivitas listriknya. Perbedaan utama antara semikonduktor konduktor dan isolator adalah bahwa konduktor menunjukkan konduktivitas listrik yang tinggi dan semikonduktor menunjukkan konduktivitas menengah, sedangkan isolator menunjukkan konduktivitas yang dapat diabaikan.
