menu

جلسه ششم الکترونیک – سیلیکون

سیلیکون چیست؟

نیمه هادی های گوناگونی وجود دارند ، ولی سیلیکون ها ، یعنی اصلی ترین عنصر در شن ، معمول تر از بقیه است.
اتم سیلیکون در پوسته خارجی خود ۴ الکترون دارد ولی به مقتضای وضعیت شیمیایی خود ، مایل است تعداد آنها را به ۸ برساند. لذا ، یک اتم سیلیکون ، با چهار اتمم سیلیکون که در همسایگی اش قرار دارد ، شریک شده و با به اشتراک گذاشتن الکترون های پوسته ی خارجی ، پیوندی را بین خود ایجاد میکنند.

کریستال سیلیکونی
گروهی از اتم های سیلیکون که الکترون های پوسته خارجی خود را به اشتراک گذاشته و آرایش مظمی را ایجاد میکنند ، یک کریستال نامیده میشوند.تصویر بالا ، نمایی بزرگ شده ای از یک کریستال سیلیکون است. ( برای ساده تر شدن موضوع ، فقط الکترون های خارجی هر اتم نمایش داده شده اند.)

پولک های سیلیکونی P و N

بورون ، فسفر و برخی اتم های دیگر ، این قابلیت را دارند که با اتم سیلیکون پیوند تشکیل داده و کریستالی را بسازند. نکته این جاست که یک اتم بورون در پوسته خارجی خود فقط سه الکترون داشته و یک اتم فسفر در پوسته خارجی خود ۵ الکترون دارد. سیلیکون و الکترون های اضافی فسفر ، سیلیکون نوع N ( یعنی منفی ) را تشکیل می دهند. از طرفی ، سیلیکون و اتم های ناقط بورون ( که با کمبود الکترون مواجه اند ) ، سیلیکون نوع P ( یعنی مثبت) را ایجاد میکنند.

سیلیکون نوع P

یک اتم بورون در میان مجموعه ای از اتم های سیلیکون ، یک مکان خالی یا به عبارتی جای یکی الکترون غایب را پدید می آورد که حفره نامیده میشود. برای یک الکترون که در اتم مجاور قرار دارد ، این امکان وجود دارد که به داخل حفره سقوط کند. به این ترتیب ، حفره به این موقعیت جدید نقل مکان میکند. بخاطر داشته باشید که حرکت حفره ها در داخل سیلیکون ، شبیه جابجایی حباب ها در آب است.

سیلیکون نوع N

وجود یک اتم فسفر در میان خوشه ای از اتم های سیلیکون ، مجموعه را با یک الکترون اضافی ، مواجه میسازد. این الکترون اضافی ، به سادگی قادر به جابجایی در کریستال است. به عبارت دیگر ، سیلیکون نوع N میتواند یک جریان الکتریکی را جاری سازد. سیلیکون نوع P هم قادر به انجام این کار است. خلاصه این حفره ها میتوانند موجب جاری شدن جریان گردند.

رفتن به نوارابزار