الخميس، 25 أبريل، 2013

اشباه الموصلات الغير نقية

اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات Semiconductor non-pure
تعرفنا في المواضيع السابقة موضوع الموصلات واشباه الموصلات والعوازل وفي الموضوع اشباه الموصلات وشبه الموصل النقي وعلى التركيب الذري لهذة المواد وكذلك تعرفنا على اشباه الموصلات في حالتها النقية  والتي لا يمكن استخدامها من الناحية العملية لصعوبة التحكم بمدى توصيلها للتيار الكهربائي بواسطة الحرارة لذلك ومن اجل السيطرة والتحكم بمدى قابليتها للتوصيل الكهربائي يتم تشويب المادة شبه
الموصلة النقية وعملية التشويب تعني اضافة شوائب اليها اي اضافة ذرات من عنصر اخر الى اشباه الموصلات النقية حيث تزداد قابلية شبه الموصل على التوصيل من 10 الى 16 مرة تقريبا عند اضافة شوائب الى شبه الموصل النقي بمقدار ذرة واحدة من الشوائب الى كل 100 مليون ذرة من المادة شبه الموصلة وعند اضافة 10 ذرات من الشوائب الى نفس هذا العدد من ذرات اشباه الموصلات النقية يتضاعف التوصيل الى 10 اضعاف النسبة السابقة اي يصل من 100 الى 160 مرة اكثر  مما في حالة عدم وجود تلك الشوائب
او بعنى اخر يتم اضافة غرام واحد من الشوائب الى كل 100 الف كيلو من المادة شبه الموصلة  لزيادة قابليتها على التوصيل الكهربائي او اي مزج اخر وفق مضاعفات هذة النسبة مع الاخذ بنظر الاعتبار الاختلاف بالعدد الكتلي بالنسبة لذرات الشوائب وذرات اشباه الموصلات النقية  او بمعنى اخر فرق الوزن او الكتلة بين تلك الذرات
اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات

انواع الشوائب المضافة الى اشباه الموصلات النقية

Types of impurities added to the pure semiconductor

في الدرس السابق اخذنا نوعين من اشباه الموصلات النقية وهي ذرة الجرمانيوم وذرة السلكون وعلمنا ان هناك اربعة الكترونات تدور في المستوى الخارجي لهذة الذرات  
اشباه الموصلات الغير نقية ذرة جرمانيوم


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات

اشباه الموصلات الغير نقية ذرة سليكون

اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات
والمسمى ايضا المدار الخارجي او مستوى التكافؤ وعلمنا كذلك ان ذرات هذة العناصر تتحد فيما بينها  عن طريق تكوين اواصر تساهمية بين الكترونات هذة الذرات وكل اصرة تساهمية تتكون من الكترونين الكترون واحد تساهم به كل ذرة مع جيرانها من الذرات الاخرى 
اشباه الموصلات اتحاد ذرات السليكون في اواصر تساهمية


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات

لذلك فأنه من اجل اضافة ذرات شائبة الى ذرات شبه الموصل النقي يجب ان يكون المدار الخارجي او مستوى التكافؤ لذرات الشوائب هذة يحتوي على الكترونات اما تزيد  او تنقص بمقدار الكترون واحد عن مقدار الالكترونات الاربعة الخارجية لذرات شبه الموصل النقي من اجل الحصول اما على الكترون فائض او فجوة 
ومن هذا نستنتج انه يجب اضافة اما شوائب خماسية التكافؤ اي تحتوي على خمسة الكترونات تدور في مدارها الخارجي مثل مثل ذرات الانتيمون 
اشباه الموصلات ذرة انتيمون خماسية التكافؤ


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات

او اضافة شوائب ثلاثية التكافؤ  اي تحتوي على ثلاثة الكترونات تدور في مدارها الخارجي مثل ذرات البورون او الالومنيوم
اشباه الموصلات ذرة بورون وذرة الومنيوم


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات

Negative شبه الموصل نوع n

Negative type semiconductor n

Negative وهذة التسمية تعني شبه الموصل نوع سالب 
وهو يتكون عند اضافة ذرات خماسية التكافؤ مثل ذرات الانتيمون الى شبه الموصل النقي الرباعي التكافؤ حيث ترتبط اربعة الكترونات من ذرة الشوائب مع اربعة الكترونات من شبه الموصل النقي عن طريق تكوين اواصر تساهمية بينها ولذلك يبقى الكترون واحد فائض غير مرتبط بقوة في ذرة الشوائب ويمكنه الانتقال بحرية عند تسليط طاقة صغيرة معينه عليه
اشباه الموصلات نوع n


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات
 اشباه الموصلات السالبة نوع n


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات

Positive اشباه الموصلات نوع p

Positive type semiconductor p 

Positive وهذة التسمية تعني شبه الموصل من النوع الموجب  
ويتكون هذا النوع من اضافة ذرات شوائب ثلاثية التكافؤ اي تمتلك 3 الكترونات في محيطها او مدارها الخارجي  مثل ذرات البورون  او الالومنيوم الى شبه الموصل النقي الرباعي التكافؤ انظر الصور السابقة فتتكون بين ذرات الشوائب وذرات  شبه الموصل النقي ثلاثة اواصر تساهمية تتحد فيها ثلاثة الكترونات من شبه الموصل النقي مع ثلاثة الكترونات من ذرة الشوائب  لذلك يبقى الكترون واحد في ذرة شبه الموصل اصرته غير مكتمله مع ذرة الشوائب وفيها نقص الكترون لذلك تتكون فجوة في هذة الاصرة الغير مكتملة تتصرف وتسلك سلوك  الشحنة الموجبة التي تريد ان تجذب الكترون 
اشباه الموصلات تكون الفجوات


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات

اشباه الموصلات شبه الموصل الموجب p


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات

 مما سبق نستنتج ان انتقال الشحنة الكهربائية في شبه الموصل  السالب نوع تتم عن n 
طرق انتقال الالكترونات الحرة المتبقية في ذرات الشوائب والغير مرتبطة بأواصر مع ذرات شبه الموصل النقي 

وعملية انتقال الشحنة الكهربائية في شبه الموصل الموجب نوع 
تتم عن طريق الفجوات التي تكونت في الاواصر الغير مكتملة بين ذرات الشوائب الثلاثية التكافؤ وبين ذرات اشباه الموصلات النقية رباعية التكافؤ


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات


ملاحظة 
بينا في الدروس السابقة ان كل ذرة لها مستوى او مدار خارجي له طاقة محددة لتلك الذرة وانه عند اتحاد مجموعة من تلك الذرات لتشكيل بلورة ترتبط هذة الذرات عن طريق الكترونات تلك المدارات الخارجية في هذة الذرات لذلك فأن طاقة الكترونات هذة المدارات الخارجية تختلف عما كانت عليه قبل اتحاد هذة الذرات حيث تتشكل حزمة تكافؤ جديدة من تلك المدارات الخارجية لتلك الذرات وكل مستوى في هذة الحزمة له طاقة تختلف عما كان عليها قبل اتحاد الذرات لان الالكترونات الموجودة في ذلك المستوي اصبحت تتأثر بالذرات المجاورة بالأضافة الى تأثرها بذراتها الاصلية حيث كانت في السابق تتأثر بذراتها الاصلية فقط وهذا ينطبق كذلك على ذرات الشوائب ايضا حيث نرى ان الالكترون المتبقي في ذرة الشوائب اصبح ارتباطه ضعيف في ذرته الاصلية بعد ارتباطها بذرات شبه الموصل النقي لان طاقة مستواه اختلفت بعد الارتباط بين الذرات عما كانت عليه قبل الارتباط بين الذرات


مما سبق نستنتج انه عند اضافة ذرات خماسية التكافؤ الى ذرات شبه الموصل النقي تتكون مستويات جديدة للطاقة وخصوصا لتلك الالكترونات الحرة المتبقية والغير مرتبطة بأواصر مع ذرات شبه الموصل النقي  وهذة الحزمة الجديدة من المستويات تكون اقرب الى حزمة التوصيل من حزمة التكافؤ الاصلية لشبه الموصل النقي ويطلق على هذة الحزمة او المستويات الجديدة لطاقة الالكترونات اسم المستوى المانح او الواهب للالكترونات  علما ان الالكترونات الحرة الناتجة من عملية التشويب تتواجد في هذا المستوى من الطاقة
اشباه الموصلات الحزمة او المستويات المانحة


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات
وكذلك عند اضافة ذرات شوائب ثلاثية التكافؤ الى شبه الموصل النقي تتكون فجوات في الاواصر الغير مكتملة كما تم توضيحه سابقا لذلك تتشكل مستويات جديدة للطاقة لهذة الفجوات تسمى الحزمة القابلة للالكترونات او المستوى القابل
اشباه الموصلات المستوى القابل للالكترونات 


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات

 تكون قريبة من حزمة التكافؤ الاصلية ويمكن اعتبارها كحزمة توصيل بديلة عن حزمة التوصيل الاصلية تسهل انتقال الالكترونات من حزمة التكافؤ الاصلية اليها وان انتقال الالكترونات من حزمة التكافؤ   يؤدي الى تكون فجوات في اماكنها في حزمة التكافؤ لذلك  تعتبر الفجوات هي الفاعل الرئيسي من اجل حصول عملية انتقال التيار الكهربائي
في هذا النوع من اشباه الموصلات



اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات



اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات


يمكنك المشاركة في مجموعة تعلم صيانة واصلاح الاجهزة المنزلية عبر الفيس بوك لتتمكن من رؤية جديد المواضيع  فور نشرها والمشاركة معها كما انه بمجرد ابداء اعجابك عبر الفيس بوك بأي موضوع في هذا الموقع سيتم اضافتك اليا لتتمكن من متابعة مواضيع الموقع فور  نشرها
لأي استفسار او سؤال عن اي موضوع في الموقع ولمزيد من التوضيح يرجى مراسلتي عبرالبريد الالكتروني التالي
murakhas1600@yahoo.com
 وسأكون سعيدا للأجابة عن أسئلتكم بأسرع وقت ممكن


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات



اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات

ملاحظة : 
 يتم اضافة الكثير من الدروس والمواضيع الاخرى سواء في نفس الاقسام او في اقسام اخرى متجددة حسب موضوع الدرس يوميا تقريبا او كل بضعة ايام وذلك لأن مواضيع موقع تعلم صيانة واصلاح الاجهزة المنزلية متجددة بأستمرار  فبقدر متابعتكم للموقع تكون استفادتكم من موضوعاته اكثر واكبر
اتمنى للجميع الأستفادة 


اشباه الموصلات الغير نقية المشوبة او تشويب اشباه الموصلات

تأليف واعداد 
المهندس مؤيد رحيم خليل العزاوي
ملاحظة
يمكن لآي شخص الاستفادة الكاملة من محتوى موقع تعلم صيانة واصلاح الاجهزة المنزلية ونشرها في موقعه او مواقع صديقة له ليستفاد منها اكبر عدد ممكن من المهتمين بهكذا دروس على شرط ان يذكر المصدر ورابط هذا الموقع 
http://learnfixinghomedevices.blogspot.com/

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق