חומרים מוליכים למחצה מתייחסים לחומרים בעלי תכונות חשמליות מיוחדות באלקטרוניקה ובמכניקת הקוונטים, לרבות סיליקון, גרמניום, סיליקון ניטריד, גליום סלניד ועוד. התכונות המיוחדות של חומרים אלו מאפשרות להשתמש בהם כחומרים במכשירים אלקטרוניים, כגון טרנזיסטורים, דיודות. , תאים סולאריים וכו'.
המוליכות של חומרים מוליכים למחצה היא בין זו של מוליכים ומבודדים, מה שאומר שהם יכולים גם להוליך זרם וגם למנוע ממנו לעבור דרכו.
שיטות ההכנה של חומרים מוליכים למחצה כוללות שקיעת אדים כימית, שקיעת אדים פיזית, השתלת יונים, סימום וכו'. ביניהן, סימום היא אחת השיטות החשובות להכנת חומרים מוליכים למחצה, שיכולים לשנות את מבנה הרצועה ואת התכונות החשמליות של חומרים מוליכים למחצה, ובכך להשפיע על היישומים שלהם במכשירים אלקטרוניים.
לחומרים מוליכים למחצה יש יישומים רחבים באלקטרוניקה ובמכניקת הקוונטים. טרנזיסטורים הם מכשיר אלקטרוני בסיסי המורכב ממוליכים למחצה מסוג P, ממוליכים למחצה מסוג N ושכבה מבודדת. כאשר מוליך למחצה מסוג P בא במגע עם מוליך למחצה מסוג N, אלקטרונים יכולים לזרום מהמוליך למחצה מסוג N אל המוליך למחצה מסוג P, ויוצרים צומת PN.
דיודה היא מכשיר אלקטרוני שיש לו רק אלקטרודה אחת (סוג P או מסוג N) והאלקטרודה השנייה מבודדת. כאשר מוליכים למחצה מסוג P או מסוג N באים במגע עם דיודות, רק מעט אלקטרונים יכולים לעבור, כך שרק כמות קטנה של זרם יכולה לעבור דרך הדיודה. דיודות יכולות לשמש במעגלים כגון יישור, ויסות מתח ומודולציה.
תאים סולאריים הם מכשירים הממירים אנרגיית אור לאנרגיה חשמלית. הוא מורכב ממוליכים למחצה מסוג P וממוליכים למחצה מסוג N. כאשר אור זורח על מוליכים למחצה מסוג P, אלקטרונים יעברו מפס הערכיות לפס ההולכה, ויצרו זוגות חורים אלקטרונים. זוגות חורים אלקטרונים אלה יכולים להתאחד מחדש בצומת ה-PN, וליצור זרם.
לחומרי מוליכים למחצה מגוון רחב של יישומים באלקטרוניקה ובמכניקת הקוונטים, ותכונותיהם המיוחדות מאפשרות להשתמש בהם כחומרים במכשירים אלקטרוניים שונים, ובכך לקדם את התפתחות הטכנולוגיה המודרנית.
האם אתה יודע באילו מוצרים טכנולוגיים משתמשים כיום בחומרים מוליכים למחצה?
