超导体和半导体的区别

超导体和半导体的区别

超导体又称为超导材料，指在某一温度下，电阻为零的导体。在实验中，若导体电阻的测量值低于一个极小值，可以认为电阻为零。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。

超导体和半导体的区别

1、范围不同，半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。超导体指在某一温度下，电阻为零的导体。

2、用途不同，半导体在集成电路、通信系统大功率电源转换等领域应用，超导体应用包括超导发电、输电和储能、超导计算机等。

3、导电性能不同，超导体的电阻极小，半导体在一定情况下可以导电，也可以不导电。

超导体基本特性

一、完全导电性完全导电性又称零电阻效应，指温度降低至某一温度以下，电阻突然消失的现象。完全导电性适用于直流电，超导体在处于交变电流或交变磁场的情况下，会出现交流损耗，且频率越高，损耗越大。

二、完全抗磁性完全抗磁性又称迈斯纳效应，“抗磁性”指在磁场强度低于临界值的情况下，磁力线无法穿过超导体，超导体内部磁场为零的现象，“完全”指降低温度达到超导态、施加磁场两项操作的顺序可以颠倒。

三、通量量子化通量量子化又称约瑟夫森效应，指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时，电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象，即在超导体—绝缘体—超导体结构可以产生超导电流。

半导体的基本特性

半导体材料除了用于制造大规模集成电路之外，还可以用于功率器件、光电器件、压力传感器、热电制冷等用途;利用微电子的超微细加工技术，还可以制成MEMS(微机械电子系统)，应用在电子、医疗领域。

半导体是指导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。通过掺入杂质来改变其导电性能，人为控制它导电或者不导电以及导电的容易程度。

半导体的四种分类方法

1、按化学成分：分为元素半导体和化合物半导体两大类。锗和硅是最常用的元素半导体;化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物、氧化物，以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

2、按制造技术：分为集成电路器件，分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类，一般来说这些还会被分成小类。

3、按应用领域、设计方法分类：按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。

4、按所处理的信号：可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。

超导体的分类方法

(1)根据材料对于磁场的响应：第一类超导体和第二类超导体。从宏观物理性能上看，第一类超导体只存在单一的临界磁场强度;第二类超导体有两个临界磁场强度值，在两个临界值之间，材料允许部分磁场穿透材料。从理论上看，如上文“理论解释”中的GL理论所言，参数κ是划分两类超导体的标准。

在已发现的元素超导体中，第一类超导体占大多数，只有钒、铌、锝属于属于第二类超导体;但很多合金超导体和化合物超导体都属于第二类超导体。 [6]

(2)根据解释理论：传统超导体(可以用BCS理论或其推论解释)和非传统超导体(不能用BCS理论解释)。

(3)根据临界温度：高温超导体和低温超导体。高温超导体通常指临界温度高于液氮温度(大于77K)的超导体，低温超导体通常指临界温度低于液氮温度(小于77K)的超导体。

(4)根据材料类型：元素超导体(如铅和水银)、合金超导体(如铌钛合金)、氧化物超导体(如钇钡铜氧化物)、有机超导体(如碳纳米管)。

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