أنواع أشباه الموصلات..و تعرف على أهمية أشباه الموصلات و ما هي خصائص أشباه الموصلات

مقدمة في أشباه الموصلات

قبل البدء في معرفة و شرح أشباه الموصلاتSemiconductors من المفيد أيضا ألقاء نظرة عابرة عن كيفية ارتباط الذرات مع بعضها لبعض عن طريق الروابط ومن المعروف لدينا ان الذرة هي اصغر وحدة في العنصر وهي تتكون من نواة التي تحتوى على protons والneutrons  وتكون محاطة بالالكترون ومن المعروف اليكترونات التكافؤ هي المسؤله عن الخواص الكيميائية للذرة.ومن المعروف لدينا ايضا ان ارتباط الذرات مع بعضها البعض يمكن ان يكون الغازات, السوائل , } الجديد في الكهرباء { الجوامد. وهي تعتمد على قوة الجذب فيما بينهما و كل أنواع الروابط الذرية تعتبر رابطة جذب كهروستاتيكي، وهناك العديد من الروابط الذرية مثل:- الرابطة الايونية- التساهمية- فاندرفالز - الهيدروجينية المعدنية .

ما هي الرابطة الايونية

عند اتحاد ذرتين احداهما من المجموعة الاولى(Na) والاخرى من المجموعة السابعة(Cl) فانة ينتقل اليكترون من الNa  وتصبح ايون موجبNA+   الي ذرة الكلور التي تصبح بدورها ايون سالبCL-  وتنشأ رابطة أيونية بين هذه الشحنات المختلفة ومثل هذه المواد هو ملح الطعام أو كلوريد الصوديوم NaCl التي ترتبط  ذراته من خلال الرابطة الايونية و تتميز هذه المواد بأن لها نقطة انصهار عالية وتعد هذه الرابطة من الروابط القوية.و يكون التوزيع الالكترونى لكل من ذرتى الصوديوم و الكلور على الشكل الاتى:

Na                 1S2 2S2 2P6 3S1

CL                 1S2 2S2 2P6 3S2 3P5

أما التوزيع الالكترونى لأيونى الصوديوم و الكلور فهو على النحو التالي:

Na+                1S2 2S2 2P6 3S0

CL- 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6

ما هي الرابطة التساهمية

تعد الرابطة التساهمية من أهم الروابط و من خلالها ترتبط بها عناصر اشباة الموصلات أو عناصر المجموعة الرابعة مثل Si,Ge,C  ,وتتميز هذه الرابطة بقوتها وعناصرها لها نقطة انصهار مرتفعة. ويمكن تواجد الرابطتين الايونية والتساهمية معا عند ارتباط عناصر المجموعتين3و5 معا لقراءة المزيد عن هذا الموضوع اضغط هنا .

ما هي الرابطة المعدنية

تتميز المعادن باحتوائها على اليكترون في مدارها الأخير فمن الصعب ان تشارك مع عناصر اخرى لتكوين التساهمية والذي يحدث هو فقد المعدن لهذا الالكترون عن طريق الإشعاع وتأينه ليصبح إلكترون حر. و يصبح كل أيون محاط ببحر من الالكترونات الحرة و من ثم تنشا رابطة تجاذب اليكتروستاتيكى بين الالكترونات الحرة و الايونات الموجبة وتصبح لها توصيلية كهربية عالية وهي اضعف من الايونية والتساهمية.

ما هي رابطة فانديرفالز

هي رابطة جذب توجد في الغازات الخامله مثل  Ar, Ne, He حيث تتميز هذه الغازات بوجد شذوذ او عدم نظام في توزيعها الالكتروني} الجديد في الكهرباء { حيث تتجمع الشحنات الموجبة في اتجاه وتتجمع الشحنات السالبة في الاتجاه الأخر مكونة بذلك ثنائى القطب وتنشا بين هذه ثنائيات الاقطاب هذه  قوة جذب اليكتروستاتيكى(فان دير فالز) وهي ضعيفة ولها نقطة انصهار وغليان ضعيفة.

أنواع اشباه الموصلات

تصنف المواد الصلبة من حيث توصيلها للتيار إلى ثلاث فئات: المواد الموصلة ، والمواد العازلة ، والمواد شبه الموصلة. يعتمد هذا التصنيف على هيكل النطاق الخاص بهم وبالتالي على عرض فجوة الطاقة. المواد شبه الموصلة في درجات الحرارة العادية لها فجوة نطاق ضيقة نسبيًا Eg<2eV وهذا يسمح بانتقال محدود للألكترونات من حزمة التكافؤ الى حزمة التوصيل.

اما عند درجات الحرارة المنخفضة فان اشباه الموصلات تسلك سلوك مواد عازلة لكنها تصبح جيدة التوصيل عند الدرجات الحرارية العالية وبهذا فانها تمتلك مقاومة ذات معامل حراري سالب لقراءة المزيد عن هذا الموضوع الرجاء الضغط هنا .

من الخواص الأخرى للمواد الشبه الموصلة

تتراوح مقاومتها النوعية بين 104-10-4 اعتمادا على نوعية شبه الموصل وكذلك على نوعية الحاملات,القدرة الكهربائية – الحرارية التي يمكن ان تولدها هذه المواد عالية ,تمتلك نوعين من حاملات الشحنة هما: الفجوات والالكترونات ,المواد شبه الموصلة تمتلك القدرة على تحويل الضوء الى طاقة كهربائية والعكس صحيح, ما رأيك في هذا المقال؟ شاركنا بتعليقك على هذا الموضوع  .

أسئلة مهمه يجب ان تجيب عليها

س1: ماهى أشباه الموصلات ؟

س2: ما هى أنواع أشباه الموصلات ؟

س3:مما تتركب أشباه الموصلات ؟