أشباه الموصلات هي مادة ذات موصلية بين الموصل والعازل. وهي ليست موصلة للغاية في الحالة النقية، ولكن يمكن تعديل موصليتها عن طريق إضافة الشوائب (المنشطات) أو تغيير درجة الحرارة. الممثل النموذجي لأشباه الموصلات هو السيليكون، والذي يستخدم على نطاق واسع في تصنيع المكونات الإلكترونية. تعتبر تكنولوجيا أشباه الموصلات حجر الزاوية في الأجهزة الإلكترونية الحديثة، مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر والكاميرات الرقمية وغيرها، وجميعها تعتمد على رقائق أشباه الموصلات. بالإضافة إلى ذلك، فإن أشباه الموصلات لها أيضًا أهمية كبيرة في مجال الطاقة، مثل المواد شبه الموصلة، التي تعتبر قلب الخلايا الشمسية. يشمل تطبيق أشباه الموصلات أيضًا إضاءة LED، وأجهزة الاستشعار للمعدات الطبية، وأجهزة الطاقة الإلكترونية، والتي كان لها تأثير عميق على التكنولوجيا الحديثة والحياة اليومية.
تعريف أشباه الموصلات
1.1 المفاهيم والخصائص الأساسية
أشباه الموصلات هي مواد تقع بين الموصلات والعوازل، وتختلف موصليتها باختلاف درجة الحرارة. في درجة حرارة الغرفة، تكون قيمة المقاومة لأشباه الموصلات بين موصل (مثل النحاس أو الفضة) وعازل (مثل المطاط أو الكوارتز). وتتمثل خصائصه في أنه في ظل ظروف معينة، مثل التسخين أو التعرض للضوء، سيتم تعزيز الموصلية. هذه الخاصية تجعل أشباه الموصلات تستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية.
1.2 المقارنة مع الموصلات والعوازل
الموصل: يشير عادةً إلى معدن أو مادة أخرى ذات قيمة مقاومة منخفضة جدًا يمكنها توصيل التيار بسهولة. على سبيل المثال، قيم مقاومة النحاس والفضة هي 1.68x10 ^ -8 و1.59x10 ^ -8 أوم لكل متر عند 20 درجة مئوية، على التوالي.
العوازل: تتمتع هذه المواد بقيم مقاومة عالية جدًا وتكاد تكون غير موصلة للكهرباء. على سبيل المثال، تبلغ قيمة مقاومة الكوارتز النظيف حوالي 1x10 ^ 17 أوم لكل متر.
أشباه الموصلات: بين الموصلات والعوازل. على سبيل المثال، تبلغ قيمة مقاومة السيليكون النقي في درجة حرارة الغرفة حوالي 2.3×10^3 أوم لكل متر، لكن قيمة مقاومته تقل بشكل ملحوظ عند تعرضه للضوء أو التدفئة.
