جدول ال فكرة

يستخدم كل من السيليكون والجرمانيوم في الأجهزة الإلكترونية التي نستخدمها كل يوم ، مثل الهواتف وأجهزة التلفزيون. ما هي خواص هذه المواد وما الذي يجعلها مميزة؟ هل يستخدم السيليكون والجرمانيوم بالفعل في الأجهزة الإلكترونية؟ هذا ما سنبحث عنه في هذه المقالة.

أشباه الموصلات

أشباه الموصلات هي المواد التي تظهر الموصلية بين الموصلات مثل المعادن بشكل عام وغير الموصلات أو العوازل مثل معظم المواد الخزفية ، ويمكن أن تكون أشباه الموصلات عناصر نقية مثل السيليكون أو الجرمانيوم أو مركبات مثل زرنيخيد الغاليوم أو سيلينيد الكادميوم ويمكن تصنيعها في عملية واحدة. يطلق عليهم المنشطات.

يتم إضافة كميات صغيرة من الشوائب إلى شبه موصل نقي ، مما يتسبب في تغيرات كبيرة في التوصيل الكهربائي للمادة. تعتبر أشباه الموصلات جزءًا مهمًا من حياتنا. على سبيل المثال ، تخيل حياة بدون أجهزة إلكترونية. لن تكون هناك أجهزة راديو أو تلفزيونات أو أجهزة كمبيوتر أو ألعاب فيديو.على الرغم من أنه يمكن تصنيع العديد من الأجهزة الإلكترونية باستخدام تقنية الأنبوب المفرغ ، إلا أن التقدم في تكنولوجيا أشباه الموصلات على مدار الخمسين عامًا الماضية جعل الأجهزة الإلكترونية أصغر حجمًا وأسرع وأكثر موثوقية.[1]

مادة السيليكون

هو عنصر كيميائي وله رقم ذري 14. يصنف السيليكون على أنه شبه فلز ورباعي التكافؤ ، وقد كان موضع خلاف عندما تم اكتشافه لأول مرة في التاريخ ، ولكن تم إنتاجه وتنقيته لأول مرة في عام 1823 م. أهم المواد المستخدمة في تطبيقات تكنولوجيا الأجهزة الإلكترونية لأنها العمود الفقري لصناعة الإلكترونيات الدقيقة وكذلك المواد الأكثر توافقًا حيوياً وأقل المواد السامة والسيليكون صديق للبيئة.[1]

مادة الجرمانيوم

إنه عنصر كيميائي بين السيليكون والقصدير في المجموعة 14 من الجدول الدوري ، وهو معدن فضي رمادي ، لذلك فهو بين المعادن واللافلزات في خواصه ، وعلى الرغم من أن الجرمانيوم لم يكتشفه الألمان حتى عام 1886 م. توقع الكيميائي كليمنس وينكلر في عام 1871 م ، باستخدام وجوده وخصائصه وموقعه في الجدول الدوري ، أن الجرمانيوم لم يكتسب أهمية اقتصادية إلا بعد عام 1945 بعد الميلاد عندما تم التعرف على خصائصه كأشباه موصلات وأثبتت لاحقًا قيمة في عالم الموصلات الإلكترونية ، حيث تُستخدم المواد الأخرى الآن أيضًا كأشباه موصلات ، ولكن يظل الجرمانيوم أساسيًا في تصنيع الترانزستورات ومكونات الأجهزة مثل المقاومات والخلايا الكهروضوئية.[2]

يستخدم كل من السيليكون والجرمانيوم في الأجهزة الإلكترونية

نعم ، يتم استخدام كل من السيليكون والجرمانيوم في الأجهزة الإلكترونية ، وبالنظر إلى ما ذكرناه سابقًا ، فإن السيليكون والجرمانيوم هما من المواد شبه الموصلة ، ومن ثم يتم استخدامهما في صناعة الترانزستورات والمقاومات الكهربائية ، كما يوجدان أيضًا في العديد من المكونات الإلكترونية الصغيرة. مواد الجرمانيوم التي تغيرت على مدار التكنولوجيا ، حيث كانت الأجهزة الإلكترونية كبيرة جدًا ومكلفة قبل استخدامها في الإلكترونيات ، ولكن منذ استخدامها ، أصبحت الأجهزة الإلكترونية أصغر كثيرًا ، ومن أهم خصائص المادتين ، أن أسباب استخدامها كانت:[3]

  • مواد أشباه الموصلات
  • تعتبر عناصر كيميائية مستقرة
  • يمكن تعديل خصائص الموصلية الكهربائية والعزل بسهولة
  • مواد رخيصة نسبيًا

مع انخفاض تكلفة السيليكون والجرمانيوم ، بالإضافة إلى المزايا السابقة ، أصبح السيليكون والجرمانيوم أفضل العناصر في عمليات تصنيع الدوائر الإلكترونية ، بالإضافة إلى بساطة عملية الإنتاج مقارنة بأشباه الموصلات الأخرى.

بنهاية هذا المقال ، علمنا أن كلا من السيليكون والجرمانيوم يستخدمان في الأجهزة الإلكترونية ، وتعرّفنا على خصائص السيليكون والجرمانيوم ، ومدى تأثيرهما في تطوير الأجهزة الإلكترونية ، وأسباب استخدامها. ، خاصة في جميع أشباه الموصلات الأخرى.