جدول ال فكرة
ما هي أشباه الموصلات؟ وما هي خصائصه؟ ما هي الأمثلة على كل هذا ، سنتعرف عليها في هذا المقال حيث أن أشباه الموصلات هي أحد أنواع المواد الصلبة الأساسية ، وتنقسم المواد الصلبة إلى مواد موصلة ومواد عازلة وأشباه موصلات من حيث توصيلها للكهرباء.
ما هي أشباه الموصلات
أشباه الموصلات هي مادة ، عادة ما تكون عنصرًا أو مركبًا كيميائيًا صلبًا ، يمكنها توصيل الكهرباء في ظل ظروف معينة ولكن ليس في ظل ظروف أخرى ، مما يجعلها وسيلة ممتازة للتحكم في تدفق التيار الكهربائي. ثلاثة أنواع أساسية من المواد الصلبة. [1]
اقرأ أيضًا: أي من المواد التالية عبارة عن فلز؟
خصائص أشباه الموصلات
فيما يلي بعض خصائص أشباه الموصلات:[2]
- يعمل أشباه الموصلات كعازل عند درجة حرارة صفر كلفن ومثل الموصل عندما ترتفع درجة الحرارة.
- نظرًا لخصائصها الكهربائية الاستثنائية ، يمكن تعديل أشباه الموصلات عن طريق تعاطي المنشطات لإنتاج أجهزة أشباه موصلات مناسبة لمفاتيح الطاقة والمفاتيح ومضخمات الصوت.
- فقدان طاقة أقل.
- أشباه الموصلات أصغر وأقل وزنًا.
- مقاومته أعلى من مقاومة الموصلات ولكنها أقل من مقاومة العوازل.
- تقل مقاومة المواد شبه الموصلة مع زيادة درجة الحرارة والعكس صحيح.
اقرأ أيضًا: شبه المعدني له خصائص بين المواد الموصلة والعازلة ، لذلك فهو كذلك
خصائص أشباه الموصلات الصلبة
تتمتع أشباه الموصلات بالقدرة على توصيل الكهرباء في ظل الظروف المثلى ، مما يجعلها مادة ممتازة للتوصيل المتحكم فيه للكهرباء ، على عكس الموصلات ، حيث يتم إنشاء ناقلات الشحن في أشباه الموصلات فقط بواسطة الطاقة الخارجية (الحث الحراري) وبعض الطاقة عن طريق القفز في التوصيل النطاق وعبور فجوة الطاقة ، تاركًا عددًا متساويًا من حالات الطاقة غير المشغولة ، تعتبر المادة الصلبة أشباه موصلات إذا كانت لها الخصائص التالية:[1]
- المقاومة: 10 ^ -5 إلى 10 ^ 6 ميكرومتر.
- الموصلية: 10 ^ 5 إلى 10 ^ -6 أوم / م.
- معامل مقاومة درجة الحرارة: سلبي.
- تتناقص مقاومة أشباه الموصلات مع زيادة درجة الحرارة: لذلك ، تقل مقاومة أشباه الموصلات مع زيادة درجة الحرارة لأن عدد حاملات الشحنة يزداد بسرعة ، مما يؤدي إلى تحول جزئي في المقاومة.
أنواع أشباه الموصلات
يمكن تصنيف أشباه الموصلات على النحو التالي: [2]
- أشباه الموصلات الجوهرية: مادة أشباه الموصلات الجوهرية مصنوعة كيميائيًا نقية وتتكون من نوع واحد فقط من العناصر ، الجرمانيوم (Ge) والسيليكون (Si) هما أكثر الأنواع شيوعًا لعناصر أشباه الموصلات الجوهرية ، ولها أربعة إلكترونات تكافؤ (رباعي التكافؤ) مرتبطة بـ ذرة بواسطة رابطة تساهمية عند درجة حرارة الصفر المطلق.
- أشباه الموصلات الخارجية: يمكن تحسين موصلية أشباه الموصلات بشكل كبير عن طريق إدخال عدد صغير من الذرات البديلة المناسبة تسمى الشوائب ، وتسمى عملية إضافة ذرات الشوائب إلى أشباه الموصلات النقية DOPING ، وغالبًا ما يتم استبدال ذرة واحدة فقط من أصل 10 ^ 7 بـ ذرة شوائب في أشباه الموصلات المخدرة.
أمثلة على أشباه الموصلات
هناك العديد من الأمثلة على أشباه الموصلات بما في ذلك العناصر بما في ذلك المواد العضوية ، وفيما يلي عرض لمجموعة من الأمثلة على أشباه الموصلات: [3]
- الكادميوم
- البورون
- الألومنيوم
- الغاليوم
- الجرمانيوم
- السيليكون
- الفوسفور
- الزرنيخ
- الأنتيمون
- كبريت
- السيلينيوم
- التيلوريوم
- أنثراسين
- النفثالين
- فثالوسيانين
- متعدد الهيدروكربونات
- البوليمرات.
في نهاية هذا المقال نلخص أهم الأشياء التي ورد ذكرها فيها ، حيث حددنا ماهية أشباه الموصلات ، وخصائص أشباه الموصلات ، وخصائص أشباه الموصلات الصلبة ، وأنواع أشباه الموصلات وأمثلة مختلفة من أشباه الموصلات.