ما هي أشباه الموصلات؟

منذ اكتشاف الكهرباء ، عُرف أن هناك مواد تسمح بمرور التيار في اتجاه واحد وتمنعه ​​من عكس القطبية.

في الأربعينيات من القرن الماضي ، تم اكتشاف خصائص السيليكون. عنصر كيميائي وفير جدًا في الطبيعة ، يميل السيليكون النقي إلى تكوين بنية بلوري مستقر ، تشكل إلكتروناته مدارات كاملة ، مما لا يسمح بمرور التيار الكهرباء. ولكن عند إضافة شوائب من عنصر يحتوي على عدد كبير جدًا من الإلكترونات ، مثل الزرنيخ أو القليل جدًا ، مثل الإنديوم (الذرات ذات مدارات غير مكتملة) ، يتم إنتاج مادة بها إلكترونات حرة ، (نوع أشباه الموصلات من النوع N) أو ، مع ثقوب إلكترونية (أشباه الموصلات اكتب P).

عندما ينضم أحد أشباه الموصلات N مع أشباه الموصلات P ، يكون لدينا تقاطع NP ، وهو الصمام الثنائي ، والذي سيسمح للتيار بالمرور في اتجاه واحد ، ولكن إذا تم عكس القطبية ، فلن يمر التيار. في عام 1948 ، أجريت التجارب لربط ثلاث طبقات بترتيب NPN و PNP ، مما أدى إلى إنشاء أول ترانزستورات.

أحدث اكتشاف الترانزستور ثورة في صناعة الإلكترونيات ، مما سمح لأول مرة تصغير الأجهزة ، على الرغم من استمرار تجميعها مع باقي العناصر في ملف لوحة إلكترونية.

خلال الستينيات ، تم اكتشاف أنه يمكن أيضًا تصغير الأجزاء الأخرى وتجميعها مع أشباه الموصلات في نفس الحزمة: إنها ولادة دائرة متكاملة ، يمكنها أن تهتم بجميع وظائف الدائرة الأكبر ، ولكن على سطح أصغر بكثير ، مما يسمح بإنشاء المزيد والمزيد من الأجهزة. مركب.

سمح هذا بعد عقد من الزمان ، بظهور أول دماغ حاسوبي قائم على أشباه الموصلات ، متفوقًا جدًا الذي جعل كمبيوتر ENIAC يعمل ، استنادًا إلى الأنابيب المفرغة ، ولكن أصغر حجمًا وأكثر كفاءة ؛ وهكذا ولدت المعالج الدقيق.