Omaniii
16/11/2008, 10:02 PM
http://www.mecit1.net/up/uploads/ba2e554d12.jpg
المواد الموصلة :
وهي المواد التي يمكن لإلكترونات المدار الخارجي فيها ان تتحرر من ذراتها وتتحرك حركه عشوائيه بين الذرات، واذا تعرضت لفرق جهد أي (الألكترونات) يتشكل تيار كهربائي.
من أمثلة المواد الموصلة كهربائياً: الفضة، النحاس،الألمونيوم وعموم المعادن.
المواد العازلة:
وهي المواد التي تشتد فيها قوه جذب النواه لإلكترونات المدار الخارجي فلا تستطيع الخروج من الذرة.
وهي من أمثله المواد العازلة للكهرباء مثل: الورق، الزجاج، الميكا، البلاستيك، المطاط وغيرها.
المواد شبه الموصلة:
من المعروف أن الذرة هي أصغر جزء في العنصر، وطبقاً لنظرية (بوهر) التقليدية فإن الذرة تحتوي على نواة مركزية محاطة بسحابة من الالكترونات سالبة الشحنة تدور في مدارات بيضاوية حول النواة.
تكوين الذرة:
تحتوي النواة على نوعين من الاجسام ، أحدها موجب الشحنة ويطلق عليها (بروتونات)، والثاني متعادل الشحنة يطلق عليها (نيوترونات) ويدور حول النواة (إلكترونات) سالبة الشحنة في مدارات ثابتة.
http://www.mecit1.net/up/uploads/94dae96dff.jpg
تنتمي مادتي السيليكون والجرمانيوم الى عائلة أشباه الموصلات، تحتوي كل من ذرتي السيليكون والجرمانيوم على أربعة إلكترونات تكافؤ،(إلكترونات التكافؤ هي إلكترونات المدار الخارجي للذرة وتساهم في التفاعلات الكيميائية) والاختلاف بينهما هو ان ذرة السيليكون تحتوي على 14 بروتون في النواة بينما ذرة الجرمانيوم تحتوي على 32 بروتون، ويوضح الشكل التالي التركيب الذري لماده السيليكون والتركيب الذري لمادة الجرمانيوم.
http://www.mecit1.net/up/uploads/fbcf5b8597.jpg
البناء الذري للسيلكون
http://www.mecit1.net/up/uploads/cc44a07fd6.jpg
البناء الذري للجرمانيوم
الرابطة التساهمية في أشباه الموصلات:
تحتوي ذرة الجرمانيوم على اربعه إلكترونات في المدار الخارجي، وحتى يكتمل نطاق التكافؤ للجرمانيوم فإنه لابد من وجود 8 إلكترونات في المدار الخارجي وعلى ذلك فإن كل ذرة تشارك الذرات الأربع التي حولها بالصوره الموضحه بالشكل ادناه والتي يطلق عليها (الرابطة التساهمية)، وفي هذه الرابطة تبدو الذرة وكأنها محاطه بثمانية إلكترونات(الأربع الذرات الأصلية وأربع ذرات أخرى بواسطة الرابطة التساهمية)، وبالتاكيد فان الذرة في هذه الحالة لا تكون قابلة للتوصيل حيث انه لا يوجد إلكترونات حذة لنقل الطاقة، ويطلق على هذا البناء (البناء البلوري).
أن السيليكون والجرمانيوم في صورتيهما النقية اقرب إلى المواد العازلة، ولكن بعض ان تضاف اليهما بعض الشوائب يصبحان من أشباه الموصلات.
http://www.mecit1.net/up/uploads/bc24242246.jpg
الرابطة التساهمية في ذرات الجرمانيوم
البلورة السالبة N:
لكي تتحول المادة النقية الى مادة قابلة للتوصيل فإنه يتم تطعيمها بأحد المواد التي يطلق عليها (مواد شائبة) ، ومن أمثلة المواد الشائبة المستخدمة في تكوين البلورة السالبة، ماده الفسفور (P) والزنك(AS) والانتيمون (SB) ، وتشترك هذه المواد في خاصية احتوائها على خمسة الكترونات خارجية.
ويظهر الشكل أسلوب تكوين البلورة السالبة (N) حيث نجد ان كل اربعة إلكترونات تكافؤ من الكترونات المادة الشائبة (الزنك) ترتبط في روابط تساهمية مع ذرة جرمانيوم ليكتمل المدار الخارجي لذرة الجرمانيوم، ويتبقى إلكترون زائد من الزنك يصبح حر الحركه خلال البلورة، وبهذا الأسلوب يزداد عدد الإلكترونات السالبة الحرة، وتتحول الماده إلى بلورة سالبة ويرمز لها بالرمز(N)
http://www.mecit1.net/up/uploads/404312d968.jpg
التطعيم بالشوائب خماسية التطافؤ لتكوين البلورة السالبة N
البلورة الموجبة P:
بنفس الأسلوب يتم اضافة مادة شائبة إلى الجرمانيوم او السيليكون، ولكن في هذا الحاله يستخدم ماده شائبة ثلاثية التكافؤ مثل الأنديوم(IN) أو الغاليوم(GA) أو البورون (B) .
إن إلكترونات التكافؤ الثلاثة للأنديوم كما في الشكل ادناه، ترتبط مع ذرات الجرمانيوم برابطة تساهمية وهنا نجد ان ذرة الجرمانيوم ينقصها إلكترون واحد حتى يكتمل البناء الترابطي التساهمي وهذا يعني وجود فجوه
(HOLE) والتي تمثل شحنه موجبة لها قدره قوية على جذب الإلكترون.
بهذه الصوره يزداد عدد الفجوات، أي عدد الشحنات الموجبة وتزداد معها ايجابية المادة وتصبح هذه الفجوات الموجبة مسؤوله عن توصيل التيار في المادة ولهذا يطلق على المادة (بلورة موجبة) ويرمز لها بالرمز P.
http://www.mecit1.net/up/uploads/4c963dab98.jpg
التطعيم بالشوائب ثلاثية التكافؤ لتكوين البلورة الموجبة P
م.ن
المواد الموصلة :
وهي المواد التي يمكن لإلكترونات المدار الخارجي فيها ان تتحرر من ذراتها وتتحرك حركه عشوائيه بين الذرات، واذا تعرضت لفرق جهد أي (الألكترونات) يتشكل تيار كهربائي.
من أمثلة المواد الموصلة كهربائياً: الفضة، النحاس،الألمونيوم وعموم المعادن.
المواد العازلة:
وهي المواد التي تشتد فيها قوه جذب النواه لإلكترونات المدار الخارجي فلا تستطيع الخروج من الذرة.
وهي من أمثله المواد العازلة للكهرباء مثل: الورق، الزجاج، الميكا، البلاستيك، المطاط وغيرها.
المواد شبه الموصلة:
من المعروف أن الذرة هي أصغر جزء في العنصر، وطبقاً لنظرية (بوهر) التقليدية فإن الذرة تحتوي على نواة مركزية محاطة بسحابة من الالكترونات سالبة الشحنة تدور في مدارات بيضاوية حول النواة.
تكوين الذرة:
تحتوي النواة على نوعين من الاجسام ، أحدها موجب الشحنة ويطلق عليها (بروتونات)، والثاني متعادل الشحنة يطلق عليها (نيوترونات) ويدور حول النواة (إلكترونات) سالبة الشحنة في مدارات ثابتة.
http://www.mecit1.net/up/uploads/94dae96dff.jpg
تنتمي مادتي السيليكون والجرمانيوم الى عائلة أشباه الموصلات، تحتوي كل من ذرتي السيليكون والجرمانيوم على أربعة إلكترونات تكافؤ،(إلكترونات التكافؤ هي إلكترونات المدار الخارجي للذرة وتساهم في التفاعلات الكيميائية) والاختلاف بينهما هو ان ذرة السيليكون تحتوي على 14 بروتون في النواة بينما ذرة الجرمانيوم تحتوي على 32 بروتون، ويوضح الشكل التالي التركيب الذري لماده السيليكون والتركيب الذري لمادة الجرمانيوم.
http://www.mecit1.net/up/uploads/fbcf5b8597.jpg
البناء الذري للسيلكون
http://www.mecit1.net/up/uploads/cc44a07fd6.jpg
البناء الذري للجرمانيوم
الرابطة التساهمية في أشباه الموصلات:
تحتوي ذرة الجرمانيوم على اربعه إلكترونات في المدار الخارجي، وحتى يكتمل نطاق التكافؤ للجرمانيوم فإنه لابد من وجود 8 إلكترونات في المدار الخارجي وعلى ذلك فإن كل ذرة تشارك الذرات الأربع التي حولها بالصوره الموضحه بالشكل ادناه والتي يطلق عليها (الرابطة التساهمية)، وفي هذه الرابطة تبدو الذرة وكأنها محاطه بثمانية إلكترونات(الأربع الذرات الأصلية وأربع ذرات أخرى بواسطة الرابطة التساهمية)، وبالتاكيد فان الذرة في هذه الحالة لا تكون قابلة للتوصيل حيث انه لا يوجد إلكترونات حذة لنقل الطاقة، ويطلق على هذا البناء (البناء البلوري).
أن السيليكون والجرمانيوم في صورتيهما النقية اقرب إلى المواد العازلة، ولكن بعض ان تضاف اليهما بعض الشوائب يصبحان من أشباه الموصلات.
http://www.mecit1.net/up/uploads/bc24242246.jpg
الرابطة التساهمية في ذرات الجرمانيوم
البلورة السالبة N:
لكي تتحول المادة النقية الى مادة قابلة للتوصيل فإنه يتم تطعيمها بأحد المواد التي يطلق عليها (مواد شائبة) ، ومن أمثلة المواد الشائبة المستخدمة في تكوين البلورة السالبة، ماده الفسفور (P) والزنك(AS) والانتيمون (SB) ، وتشترك هذه المواد في خاصية احتوائها على خمسة الكترونات خارجية.
ويظهر الشكل أسلوب تكوين البلورة السالبة (N) حيث نجد ان كل اربعة إلكترونات تكافؤ من الكترونات المادة الشائبة (الزنك) ترتبط في روابط تساهمية مع ذرة جرمانيوم ليكتمل المدار الخارجي لذرة الجرمانيوم، ويتبقى إلكترون زائد من الزنك يصبح حر الحركه خلال البلورة، وبهذا الأسلوب يزداد عدد الإلكترونات السالبة الحرة، وتتحول الماده إلى بلورة سالبة ويرمز لها بالرمز(N)
http://www.mecit1.net/up/uploads/404312d968.jpg
التطعيم بالشوائب خماسية التطافؤ لتكوين البلورة السالبة N
البلورة الموجبة P:
بنفس الأسلوب يتم اضافة مادة شائبة إلى الجرمانيوم او السيليكون، ولكن في هذا الحاله يستخدم ماده شائبة ثلاثية التكافؤ مثل الأنديوم(IN) أو الغاليوم(GA) أو البورون (B) .
إن إلكترونات التكافؤ الثلاثة للأنديوم كما في الشكل ادناه، ترتبط مع ذرات الجرمانيوم برابطة تساهمية وهنا نجد ان ذرة الجرمانيوم ينقصها إلكترون واحد حتى يكتمل البناء الترابطي التساهمي وهذا يعني وجود فجوه
(HOLE) والتي تمثل شحنه موجبة لها قدره قوية على جذب الإلكترون.
بهذه الصوره يزداد عدد الفجوات، أي عدد الشحنات الموجبة وتزداد معها ايجابية المادة وتصبح هذه الفجوات الموجبة مسؤوله عن توصيل التيار في المادة ولهذا يطلق على المادة (بلورة موجبة) ويرمز لها بالرمز P.
http://www.mecit1.net/up/uploads/4c963dab98.jpg
التطعيم بالشوائب ثلاثية التكافؤ لتكوين البلورة الموجبة P
م.ن