إلكترونيات الحالة الصلبة (1) إلكترونيات الحالة الصلبة (1): التوصيل الكهربي في المواد الصلبة: أشباه الموصلات: تعمل الأدوات المصنوعة علي تضخيم الإشارات الكهربائية الضعيفة جداً من خلال حركة الإلكترونات داخل بلورة من أمثلتها: السليكون و الجرمانيوم. المواد الصلبة البلورية: مواد تتكون من ذرات مرتبطة معاً بترتيبات منتظمة. تتحرك الإلكترونات بسهولة في الموصلات و لا تتحرك بسهولة في العوازل. حزم التكافؤ: حزم الطاقة ذات المستويات الدنيا و تكون مملوءة بإلكترونات مرتبطة في البلورة حزم التوصيل: حزم الطاقة ذات المستويات العليا و يكون متاحاً للإلكترونات فيها الانتقال من مستوي إلي مستوي. إلكترونيات الحالة الصلبة ppt. فجوات الطاقة: المنطقة التي تفصل بين حزم التكافؤ و حزم التوصيل و لا يوجد بها مستويات طاقة. نظرية الأحزمة: وصف لحزمتي التكافؤ و التوصيل المنفصلتان بواسطة فجوات الطاقة. تختلف حزم التكافؤ و التوصيل للسليكون باختلاف درجة الحرارة. التغيرات الطفيفة في درجة حرارة الجرمانيوم تؤدي إلي تغير كبير في توصيلية الجرمانيوم. الرصاص مادة موصلة لتداخل حزم التكافؤ و حزم التنشيط. المواد الموصلة و العوازل: حركة الإلكترونات في الموصلات سريعة و عشوائية بحيث تغير إتجاهها عند اصطدامها بالذرات.
1 ev. أشباه الموصلات للتيار الكهربي تعريفها هي عبارة عن مجموعة من المواد التي تتميز بأن عدد الإلكترونات الموجود بها 4 إلكترونات تكافؤ بحيث تساهم هذه الإلكترونات في ربط ذرات العناصر مع بعضها البعض داخل المواد البلورية الصلبة. خصائصها تتميز المواد شبه الموصلة للتيار الكهربي عن المواد الموصلة للتيار الكهربي والمواد العازلة للتيار الكهربي بعدد من الخصائص وهي: تكون المواد شبه الموصلة للتيار الكهربي صغيرة الجحم جدًا. لا يمكن أشباه الموصلات ان تقوم بتوليد كمية كبيرة من التيار الكهربي. تتميز بأن تكلفة صناعتها ومعالجتها قليلة لا تحتاج إلى تكلفة مالية ضخمة. تتمتع بعمر افتراضي كبير مقارنة بحجمها الصغير فقد يصل عمرها الافتراضي وقدرتها على توصيل التيار الكهربي إلى حوالي 20 عام. تنقسم المواد شبه الموصلة للتيار الكهربي إلى نوعين هما: أشباه موصلات نقية أو ذاتية. أشباه موصلات غير نقية أو شائبة أو معالجة. أشباه الموصلات النقية تعرف أيضًا باسم المواد ذاتية التوصيل للتيار الكهربي. هي عبارة عن المواد التي تقوم بتوصيل التيار الكهربي نتيجة تحرر الإلكترونات والفجوات عن طريق تعريضها لدرجة الحرارة المرتفعة. وتكون نقية وخالية من الشوائب والعيوب عند درجة الصفر المطلق مثل مادتي السليكون والجرمانيوم.
أكمل العبارات التالية بكتابة المفردة المناسبة في المكان المخصص. توفر الشوائب ( 24) إضافية أو ( 25) ذات شحنة سالبة إضافية إلى شبه الموصل. وإذا حلت ذرة لديها خمسة إلكترونات تكافؤ محل ذرة لديها أربعة إلكترونات تكافؤ، فعندئذ يكون هناك إلكترون واحد إضافي لا يلزم في ( 26) بعضها ببعض. ويعدّ هذا الإلكترون الإضافي بمثابة إلكرتون ( 27). وتؤدي إضافة كمية صغيرة من ( 28) إلى هذا الإلكترون إلى التحرك والانتقال إلى حزمة ( 29). وعندئذ يكون الموصل الناتج هو شبه موصل من النوع ( 30) ؛ وهو يحمل الكهرباء عن طريق الجزيئات التي تمتلك شحنة ( 31). أما إذا حلت ذرة لديها ثلاثة إلكترونات تكافؤ محل ذرة لديها أربعة إلكترونات تكافؤ، فستتشكل عندئذ ( 32) إضافية. وعندئذ يمكن للذرات أن تستقبل إلكترونات ويمكن استخدامها بوصفها شبه موصل من النوع ( 33). وفي أي نوع من أشباه الموصلات، تكون الشحنة الكلية على شبه الموصل تساوي ( 34) وعند زيادة درجة حرارة شبه الموصل ( 35) موصليته الكهربائية و( 36) مقاوميته. وهذا ما يحدث أيضًا في الموصلية الكهربائية لبعض أشباه الموصلات عندما يزيد شدة ( 37) الساقط عليها. ويعد الزرنيخ، الذي لدية خمسة إلكترونات تكافؤ، مثال على الذرة ( 38).