Մարդկանց մեծամասնության համար համեմատաբար անհայտ կիսահաղորդչային նյութերը (այս դեպքում դրանց սակավությունը) եղել են ավտոմոբիլային արդյունաբերության ամենավերջին ճգնաժամի հիմքում:
Այն ժամանակ, երբ ավտոմեքենաները գնալով ավելի շատ են դիմում սխեմաների, չիպերի և պրոցեսորների, կիսահաղորդչային նյութերի բացակայությունը հանգեցրել է արտադրության ձգձգումների, հավաքման գծի կանգառների և «հնարամիտ» լուծումների որոնումների, ինչպիսին Peugeot-ն է գտել 308-ի համար:
Բայց ինչի՞ց են բաղկացած այս կիսահաղորդչային նյութերը, որոնց սակավությունը ստիպել է արտադրությունը դադարեցնել ավտոմոբիլային արդյունաբերությունում: Ի՞նչ տեսակի կիրառումներ ունեն դրանք:
Ինչ են?
Մի խոսքով, որքան հնարավոր է, կիսահաղորդչային նյութը սահմանվում է որպես նյութ, որը կարող է կամ հանդես գալ որպես էլեկտրական հոսանքի հաղորդիչ կամ որպես մեկուսիչ՝ կախված տարբեր գործոններից (օրինակ՝ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը, էլեկտրամագնիսական դաշտը, որին ենթարկվում է, կամ սեփական մոլեկուլային կազմը):Բնությունից վերցված՝ պարբերական աղյուսակում կան մի քանի տարրեր, որոնք հանդես են գալիս որպես կիսահաղորդիչներ։ Արդյունաբերության մեջ ամենից շատ օգտագործվում են սիլիցիումը (Si) և գերմանիումը (Ge), բայց կան նաև այլ տեսակներ, ինչպիսիք են ծծումբը (S), բորը (B) և կադմիումը (Cd):
Երբ գտնվում են մաքուր վիճակում, այդ նյութերը կոչվում են ներքին կիսահաղորդիչներ (որտեղ դրական լիցքավորված կրիչների կոնցենտրացիան հավասար է բացասական լիցքավորված կրիչների կոնցենտրացիան):
Արդյունաբերության մեջ առավելապես օգտագործվողները կոչվում են արտաքին կիսահաղորդիչներ և դրանք բնութագրվում են դոպինգային գործընթացի միջոցով կեղտի՝ այլ նյութերի ատոմների, օրինակ՝ ֆոսֆորի (P) ներթափանցմամբ, ինչը թույլ է տալիս վերահսկել դրանք՝ առանց ամենափոքր մանրամասները մաղելու (գոյություն ունեն երկու տեսակի կեղտ, որոնք. արդյունքում ստացվում են երկու տեսակի կիսահաղորդիչներ՝ «N» և «P»), դրանց էլեկտրական բնութագրերը և էլեկտրական հոսանքի հաղորդունակությունը:
Որո՞նք են ձեր դիմումները:
Շուրջը նայելով՝ կան մի քանի առարկաներ և բաղադրիչներ, որոնք կարիք ունեն կիսահաղորդչային նյութերի «ծառայությունների»:
Դրա ամենակարևոր կիրառությունը տրանզիստորների արտադրության մեջ է՝ 1947 թվականին հայտնագործված փոքր բաղադրիչ, որը հանգեցրեց «էլեկտրոնային հեղափոխության» և օգտագործվում է էլեկտրոնային ազդանշանների և էլեկտրական էներգիայի ուժեղացման կամ փոխանակման համար:
Այս փոքր բաղադրիչը, որն արտադրվում է կիսահաղորդչային նյութերի միջոցով, չիպսերի, միկրոպրոցեսորների և պրոցեսորների արտադրության հիմքն է, որոնք առկա են բոլոր էլեկտրոնային սարքերում, որոնց հետ մենք ապրում ենք ամեն օր:
Բացի այդ, կիսահաղորդչային նյութերն օգտագործվում են նաև դիոդների արտադրության մեջ, ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ ամենից հաճախ օգտագործվում են լուսարձակող դիոդները, որոնք լայնորեն հայտնի են որպես LED (լուսարձակող դիոդ):