ما هي أشباه الموصلات

كتابة - آخر تحديث: ٠٧:٣٠ ، ١٣ يونيو ٢٠١٩
ما هي أشباه الموصلات

تعريف أشباه الموصلات

تُعرف أشباه الموصلات (بالإنجليزية:Semiconductor) بأنها مجموعة من المواد الصلبة البلورية، التي تمتلك قدرة متوسطة على توصيل الكهرباء، بحيث لا توصل الكهرباء بكفاءة المواد الموصلة (بالإنجليزية: Conductor) لكنّها ليست أيضاً مواداً عازلة (بالإنجليزية: Insulator)، وتمتاز أشباه الموصلات بكفاءتها في مجال الطاقة، وبانخفاض أسعارها؛ لذلك فهي تستخدم على نطاق واسع في مجال صناعة الأجهزة الإلكترونية، بما في ذلك الديودات (بالإنجليزية: Diodes)، والترانزستورات (Transistors)، والدوائر المتكاملة (Integrated circuits).[١]


العناصر المكونة لأشباه الموصلات

تتألف مواد أشباه الموصلات بشكل أساسي من عنصري السيليكون والجرمانيوم، كما أنها تتألف من مركب زرنيخيد الغاليوم، أو كبريتيد الرصاص، أو فوسفيد الإنديوم وهناك العديد من المواد الأخرى التي يمكن أن تستخدم كأشباه موصلات، حتى أن بعض أنواع البلاستيك تُصنع كأشباه الموصلات، وتُستخدم لتصنيع الصمامات الثنائية الباعثة للضوء والتي تُعرف اختصاراً بـ (LEDs)، وذلك لأن البلاستيك عبارة عن مادة مرنة قابلة للتشكّل بأشكال مختلفة.[٢]


أنواع أشباه الموصلات

يتم إنشاء أشباه الموصلات بعد إضافة الشوائب للمواد (بالإنجليزية: Doping)، ويعتمد مقدار زيادة موصلية العنصر أو نقصانها على مقدار الشوائب المضافة ونوعها، وتُصنف أشباه الموصلات إلى نوعين أساسين هما كما يأتي:[٣]

  • أشباه موصلات السالبة: (بالإنجليزية: N- type Semiconductor)، وهي أشباه الموصلات التي تحتوي على كمية أكبر من الإلكترونات الحرة، مما يعني أنها ذات موصلية أعلى.
  • أشباه الموصلات الموجبة: (بالإنجليزية: P-type Semiconductor)، وهي أشباه الموصلات التي تكون فيها الإلكترونات الحرة قليلة؛ مما يعني أن موصليتها أقل.


تاريخ اكتشاف أشباه الموصلات

استُخدم مصطلح أشباه الموصلات للمرة الأولى من قبل العالم ألساندرو فولتا (Alessandro Volta) عام 1782م، وفي عام 1833م لاحظ العالم مايكل فارادي (Michael Faraday) طبيعة أشباه الموصلات، وتأثير الحرارة على موصليتها؛ حيث لاحظ انخفاض المقاومة الكهربائية لكبريتيد الفضة مع زيادة درجة الحرارة، وفي العام 1874م قام العالم كارل براون (Karl Braun) باكتشاف وتوثيق مبدأ عمل الديودات المصنوعة من أشباه موصلات، عندما لاحظ تدفق التيار بحُرية في اتجاه واحد فقط، وفي العام 1901م تم اختراع أول جهاز أشباه موصلات من قبل العالم جاجاديش تشاندرا بوس (Jagadish Chandra Bose) والذي أسماه شعيرات القطط (Cat whiskers)، وهو مُعدّل للتيار الكهربائي يُستخدم في أشباه الموصلات للكشف عن موجات الراديو.[٢]


المراجع

  1. "Semiconductor", www.britannica.com, Retrieved 2-5-2019. Edited.
  2. ^ أ ب Mary Bellis (4-3-2019), " What is a Semiconductor?"، www.thoughtco.com, Retrieved 2-5-2019. Edited.
  3. "Semiconductor", www.techopedia.com, Retrieved 2-5-2019. Edited.