Materyalên semiconductor. Ew çi ne û ji bo çi ne?

Anonim

Ji pir kesan re bi nisbetî nenas, materyalên nîvconductor (di vê rewşê de kêmbûna wan) di bingeha krîza herî paşîn a ku pîşesaziya otobusê tê jiyîn de ne.

Di demekê de ku otomobîl her ku diçe serî li çerx, çîp û pêvajoyan didin, nebûna materyalên nîvconductor bûye sedema derengxistina hilberînê, rawestana xeta kombûnê û lêgerîna çareseriyên "aqilmend" ên mîna ya ku Peugeot ji bo 308 dîtiye.

Lê ev malzemeyên nîvconductor ji çi pêk tên, kêmbûna wan di pîşesaziya otomobîlan de neçarî rawestana hilberînê kiriye? Çi cureyên bikaranîna wan hene?

Çi ne?

Bi kurtasî, bi qasî ku gengaz be, materyalek nîvconductor wekî materyalek ku dikare li gorî faktorên cihêreng (wek germahiya hawîrdorê, qada elektromagnetîkî ya ku jê re têkildar e, an jî wekî însulatorek karûbarê elektrîkê tevbigere an jî wekî îzolatorek pêkhateya molekulî ya xwe).

Ji xwezayê hatiye girtin, li ser tabloya perîyodîk çend hêman hene ku wekî nîvconductor tevdigerin. Di pîşesaziyê de yên ku herî zêde têne bikar anîn silicon (Si) û germaniyum (Ge) ne, lê yên din jî hene wekî sulfur (S), boron (B) û kadmium (Cd).

Dema ku di rewşek paqij de, ev materyal têne gotin nîvconduktorên xwerû (ku kombûna hilgirên barkirî yên erênî bi giraniya hilgirên barkirî yên neyînî re wekhev e).

Yên ku bi piranî di pîşesaziyê de têne bikar anîn têne gotin semiconductors derve û ew bi danasîna nepaqijiyek - atomên madeyên din, wek fosfor (P) - bi prosesa dopîngê ve têne destnîşan kirin, ku dihêle ku ew bêne kontrol kirin, bêyî ku hûrguliyên herî piçûk bişopînin (du celeb nepakî hene ku di encamê de du celebên nîvconductors, "N" û "P"), taybetmendiyên wan ên elektrîkî û guheztina herika elektrîkê.

Serlêdanên we çi ne?

Li dora xwe mêze dikin, gelek tişt û hêman hene ku hewcedariya wan bi "xizmetên" materyalên nîvconductor heye.

Serîlêdana wê ya herî girîng di çêkirina transîstoran de ye, pêkhateyek piçûk a ku di sala 1947-an de hate îcadkirin ku bû sedema "şoreşek elektronîkî" û ji bo zêdekirin an pevguhertina sînyalên elektronîkî û hêza elektrîkê tê bikar anîn.

Afirînerên transîstor
John Bardeen, William Shockley û Walter Brattain. "Dêûbavên" transîstor.

Ev pêkhateya piçûk, ku bi karanîna materyalên nîvconductor tê hilberandin, di bingeha hilberîna çîp, mîkroprosesor û pêvajoyên ku di hemî amûrên elektronîkî yên ku em rojane pê re dijîn de hene.

Wekî din, materyalên nîvconductor jî di hilberîna dîodan de têne bikar anîn, yên ku herî zêde di pîşesaziya otomobîlan de têne bikar anîn dîodên ronahiyê ne, ku bi gelemperî wekî LED (dioda ronahiyê) têne zanîn.

Zêdetir bixwînin