از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

(تغییرمسیر از نیم رسانا)

نیمه‌رسانا یا نیمه‌هادی عنصر یا ماده‌ای است که در حالت عادی عایق باشد ولی با افزودن مقداری ناخالصی قابلیت هدایت الکتریکی را پیدا کند (منظور از ناخالصی عنصر یا عناصر دیگری است غیر از عنصر اصلی یا پایه؛ بر فرض مثال، اگر عنصر پایه سلیسیوم باشد ناخالصی می‌تواند آلومنیوم یا فسفر باشد.) مقاومت الکتریکی نیمه‌رساناها بین رساناها و نارساناها می‌باشد. از نیمه رساناها برای ساخت قطعاتی مانند دیود، ترانزیستور، تریستور، آی سی ... استفاده می‌شود. ظهور نیمه رساناها در علم الکترونیک انقلاب عظیمی را در این علم ایجاد کرده که اختراع رایانه یکی از دستاوردهای این انقلاب است.

محتویات

۱ انواع نیمه رساناها
- ۱.۱ عناصر نیم رسانا
۲ ساخت ادوات الکترونیکی بوسیله نیم رسانا
۳ جستارهای وابسته

[ویرایش] انواع نیمه رساناها

نیمه رساناها به دو نوع قسمت بندی می‌شوند.

1.نوع پی P یا accePtor یا گیرنده الکترون (پذیرنده)

2.نوع ان N یا doNor یا دارنده الکترون آزاد (دهنده)

[ویرایش] عناصر نیم رسانا

از عناصر نیمه رسانا می‌توان به سلیسیوم و ژرمانیوم که پایهٔ الکترونیک هستند اشاره کرد. سلیسیوم در حالت عادی نارسانا است و در جدول تناوبی در گروه چهار اصلی و زیر کربن قرار دارد و چهار ظرفیتی می‌باشد یعنی چهار الکترون در اخرین باند خود دارد. حال اگر یکی از عناصر گروه مجاور را به سلیسیوم بیافزاییم باعث می‌شویم که سلیسیوم قابلیت رسانایی پیدا کند.اگر عنصر اضافه شده از گروه سوم اصلی باشد مثلا آلومینیوم آنگاه مادهٔ بدست آمده نیمه رسانای نوع پی P می‌شود و اگر عنصر اضافه شده از گروه پنج اصلی باشد مثلا فسفر آنگاه مادهٔ بدست آمده نیمه‌رسانای نوع ان N می‌شود. ژرمانیوم از این جهات مانند سیلیسیوم است ولی تفاوت‌هایی هم با آن دارد.

[ویرایش] ساخت ادوات الکترونیکی بوسیله نیم رسانا

[ویرایش] طریقه ساخت دیود از نیمه رساناها

از پیوند نیمه رسانای نوع N با نوع P عنصری به نام دیود بدست می‌آید که خاصیت یکسو سازی آن بیشترین کاربرد را در الکترونیک دارد (در دیود هیچ تفاوتی بین اینکه نوع P را با نوع N پیوند دهیم یا نوع N را با نوع P پیوند دهیم وجود ندارد و در هر صورت عنصر بدست آمده دیود خواهد بود.)

خاصیت دیود: دیود از نوع سیلیسیم تا ولتاژ حدود 0.7 ولت عایق بوده و بعد از آن به یک رسانای خوب تبدیل می‌گردد.این ولتاژ آستانهٔ تحریک، برای دیودهای مختلف متفاوت است و مثلا برای دیودهای ژرمانیومی حدود ۲٫۵ ولت است؛ یعنی برای روشن شدن دیود سلیسیومی 0.7 ولت نیاز است ولی برای روشن‌شدن دیود ژرمانیومی ۲٫۵ ولت لازم است.

[ویرایش] روش ساخت ترانزیستور از نیمه رساناها

حال اگر پیوند نوع P را با نوع N و دوباره با نوع P پیوند دهیم عنصر بدست آمده ترانزیستور نام خواهد داشت که پرکاربردترین و اصلی‌ترین عنصر در مدارات الکترونیکی ومجتمع می‌باشد (در ترانزیستور اگر نوع P را با نوع N و سپس با نوع P پیوند دهیم ترانزیستور بدست آمده PNP نام خواهد داشت و اگر نوع N را با نوع P و دوباره با نوع N پیوند دهیم عنصر بدست آمده ترانزیستور NPN نام خواهد داشت که بیشتر از ترانزیستور PNP در صنعت کاربرد دارد.)

در اتم هیدروژن الکترون در مدار مشخصی دور می‌زند.
قراردادن دو الکترون پیش هم باعث تغییر محل اوربیتال ها می‌شود و باعث ایجاد پیوند کووالانسی خواهد شد. طبق اصل طرد پاولی هر حالت فقط می‌تواند شامل یک الکترون باشد.
این کار می‌تواند با اتم های دیگری ادامه یابد. به یاد دارید این فلز است، نه نیم‌رسانا
ادامه چینش مکعب ها بلور را ایجاد می‌کند
برای این جسم جامد منظم، ساختار نواری می‌تواند محاسبه یا اندازه گیری شود