Elettronica moderna è potenti e sofisticati dispositivi che necessitano di elettricità per il funzionamento. Questa necessità ha portato alla scoperta e allo sviluppo di molti materiali quello elettricità di condotta ben e il cui livello di conduttività può essere controllato. La conducibilità è una misura di quanto facilmente un materiale permette agli elettroni di fluire attraverso di essa. Semiconduttori e superconduttori sono materiali con proprietà di conducibilità speciali che consentono un'ampia varietà di usi all'interno del campo dell'elettronica.
Semiconduttori
I semiconduttori sono materiali solidi con proprietà elettriche speciali che consentono il flusso di elettricità attraverso il materiale per essere controllato. Conducibilità può essere definitivamente impostato o modificato secondo le necessità di un dispositivo. Tutti i dispositivi elettrici moderni contengono semiconduttori. I più importanti materiali semiconduttori sono silicio, germanio e arseniuro di gallio. Aggiungendo le impurità di un semiconduttore, attraverso un processo chiamato doping, le proprietà del materiale possono essere modificate per essere quasi come conduttivo come metallo.
Applicazioni a semiconduttore
Due dei più importanti dispositivi sviluppati utilizzando le proprietà dei semiconduttori sono diodi e transistori. I diodi sono componenti elettrici che conducono corrente in una direzione e blocco corrente nella direzione opposta. Diodi di comuni includono diodi emettitori di luce (LED), diodi laser e fotodiodi. Transitors fungono da amplificatori e interruttori di segnali elettronici. Vale a dire, transistori possono sia modificare la direzione o amplificare un segnale elettrico. A causa della loro piccola dimensione e costo di produzione estremamente basso, il transistor ha permesso per la produzione di più piccoli e meno costosi computer, televisori, calcolatrici e centinaia di altri tipi di elettronica.
Superconduttori
Superconduttori sono materiali metallici che sono "puri" conduttori di elettricità a temperature estreme. Che, a determinate temperature, superconduttori producono proprio zero resistenza alla corrente elettrica. Ci sono molti materiali con proprietà di superconduttore a determinate temperature. Alcuni superconduttori comuni includono stagno, alluminio, azoto, mercurio, piombo, zinco, Elio, uranio e titanio. La temperatura alla quale materiali superconduttori dimostrano zero resistenza elettrica varia tra materiali. Un'altra importante proprietà dei superconduttori non è che, alla temperatura prescritta, un superconduttore richiede alcuna tensione applicata per mantenere la sua attuale per un periodo indefinito.
Applicazioni di superconduttore
Materiali superconduttori sono usati per fare i potenti elettromagneti che operano in dispositivi di imaging MRI e agiscono come filtri alle stazioni per telefoni cellulari. Superconduttori è utilizzabile anche per separare particelle magnetiche dal materiale non magnetico. Le applicazioni potenziali includono propulsione magnetica e levitazione per lo stoccaggio di energia e di trasporto e trasmissione.