יחסית לא ידוע לרוב האנשים, חומרים מוליכים למחצה (במקרה זה המחסור שלהם) היו בבסיס המשבר האחרון שחוותה תעשיית הרכב.
בתקופה שבה מכוניות נוקטות יותר ויותר במעגלים, שבבים ומעבדים, המחסור בחומרים מוליכים למחצה הוביל לעיכובים בייצור, הפסקות פס ייצור וחיפוש אחר פתרונות "גאוניים" כמו זה שמצאה פיג'ו עבור ה-308.
אבל ממה מורכבים החומרים המוליכים למחצה האלה, שהמחסור בהם אילץ הפסקות ייצור בתעשיית הרכב? אילו סוגי שימושים יש להם?
מה הם?
בקיצור, עד כמה שניתן, חומר מוליך למחצה מוגדר כחומר שיכול לפעול כמוליך זרם חשמלי או כמבודד בהתאם לגורמים שונים (כגון טמפרטורת הסביבה, השדה האלקטרומגנטי שאליו הוא נתון, או הרכב מולקולרי משלו).לקוחים מהטבע, ישנם מספר יסודות בטבלה המחזורית הפועלים כמוליכים למחצה. הנפוצים ביותר בתעשייה הם סיליקון (Si) וגרמניום (Ge), אך ישנם אחרים כגון גופרית (S), בורון (B) וקדמיום (Cd).
כאשר הם במצב טהור, חומרים אלה נקראים מוליכים למחצה מהותיים (כאשר ריכוז הנשאים הטעונים חיובית שווה לריכוז הנשאים הטעונים שלילי).
אלה המשמשים בעיקר בתעשייה נקראים מוליכים למחצה חיצוניים והם מאופיינים בהחדרת טומאה - אטומים של חומרים אחרים, כגון זרחן (P) - באמצעות תהליך סימום, המאפשר לשלוט בהם, מבלי לנפות את הפרטים הקטנים ביותר (ישנם שני סוגים של טומאה מביאים לשני סוגים של מוליכים למחצה, "N" ו- "P"), המאפיינים החשמליים שלהם והולכת הזרם החשמלי.
מהן היישומים שלך?
במבט מסביב, ישנם מספר אובייקטים ורכיבים הזקוקים ל"שירותים" של חומרים מוליכים למחצה.
היישום החשוב ביותר שלו הוא בייצור טרנזיסטורים, רכיב קטן שהומצא ב-1947 שהוביל ל"מהפכה אלקטרונית" ומשמש להגברה או החלפת אותות אלקטרוניים והספק חשמלי.
הרכיב הקטן הזה, המיוצר באמצעות חומרים מוליכים למחצה, נמצא בבסיס ייצור השבבים, המיקרו-מעבדים והמעבדים הקיימים בכל המכשירים האלקטרוניים שאיתם אנו חיים על בסיס יומיומי.
בנוסף, חומרים מוליכים למחצה משמשים גם לייצור דיודות, כאשר הנפוצות ביותר בתעשיית הרכב הן דיודות פולטות אור, הידועות בכינויה LED (דיודה פולטת אור).