يستخدم كل من السيليكون والجرمانيوم في الأجهزة الإلكترونية التي نستخدمها كل يوم، مثل الهواتف وأجهزة التلفزيون. ما هي خصائص هذه المواد وما الذي يجعلها مادة مميزة هل يستخدم السيليكون والجرمانيوم بالفعل في الأجهزة الإلكترونية هذا ما سنبحث عنه في هذا المقال.

أشباه الموصلات

أشباه الموصلات هي مواد لها موصلية بين نواقل مثل المعادن بشكل عام وليست موصلات أو عوازل مثل معظم المواد الخزفية، ويمكن أن تكون أشباه الموصلات عناصر نقية، مثل السيليكون أو الجرمانيوم، أو مركبات مثل زرنيخيد الغاليوم أو سيلينيد الكادميوم، لذلك يمكن تصنيعها في عملية واحدة يطلق عليهم المنشطات.

يتم إضافة كميات صغيرة من الشوائب إلى أشباه الموصلات النقية، مما يؤدي إلى تغييرات كبيرة في توصيل المادة للكهرباء. تعتبر أشباه الموصلات جزءًا مهمًا من حياتنا. على سبيل المثال، تخيل الحياة بدون أجهزة إلكترونية. لن تكون هناك أجهزة راديو، ولا تلفزيونات، ولا أجهزة كمبيوتر، ولا ألعاب فيديو.وعلى الرغم من أنه يمكن تصنيع العديد من الأجهزة الإلكترونية باستخدام تقنية الأنبوب المفرغ، إلا أن التقدم في تكنولوجيا أشباه الموصلات على مدار الخمسين عامًا الماضية جعل الأجهزة الإلكترونية أصغر حجمًا وأسرع وأكثر موثوقية.

مادة السيليكون

هو عنصر كيميائي ذري رقم 14، ويصنف السيليكون على أنه رباعي، وهناك جدل حول تاريخ اكتشافه لأول مرة في التاريخ، ولكن تم تحضيره وتنقيته لأول مرة عام 1823 م، والسيليكون واحد. من أهم المواد المستخدمة في تطبيقات تكنولوجيا الأجهزة الإلكترونية. نظرًا لأنها العمود الفقري لصناعة الإلكترونيات الدقيقة، فضلاً عن كونها أكثر المواد توافقًا حيوياً، فهي أقل المواد سمية، والسيليكون بيئي.

مادة الجرمانيوم

هو عنصر بين السيليكون والقصدير في المجموعة 14 بالجدول الدوري، وهو معدن فضي رمادي، لذلك له خصائص وسيطة بين المعادن واللافلزات، وعلى الرغم من عدم اكتشاف الجرمانيوم حتى عام 1886 م من قبل الكيميائي الألماني كليمنس وينكلر توقع الكيميائي الروسي وجوده وخصائصه ومكانته في النظام الدوري عام 1871 م. C.، وبعد ذلك لم يصبح الجرمانيوم مهمًا اقتصاديًا إلا بعد عام 1945 م. C.، عندما تم التعرف على خصائصها كأشباه موصلات ووجدت لاحقًا أنها ذات قيمة في عالم الإلكترونيات، حيث تُستخدم الآن العديد من المواد الأخرى أيضًا كأشباه موصلات. ومع ذلك، يظل الجرمانيوم ذا أهمية أساسية في تصنيع الترانزستورات ومكونات الأجهزة مثل المقاومات والخلايا الكهروضوئية.

يستخدم السيليكون والجرمانيوم في الأجهزة الإلكترونية.

نعم، يتم استخدام كل من السيليكون والجرمانيوم في الأجهزة الإلكترونية، بالنظر إلى ما سبق ذكره، يعتبر السيليكون والجرمانيوم من المواد شبه الموصلة، لذلك يتم استخدامهما في صناعة الترانزستورات والمقاومات الكهربائية، كما يتم تضمينهما في العديد من الأجزاء الإلكترونية الصغيرة. تعتبر من المواد التي غيرت مجرى التكنولوجيا، حيث كانت الأجهزة الإلكترونية قبل استخدامها في الإلكترونيات كبيرة جدًا ومكلفة، ولكن منذ استخدامها، أصبحت الأجهزة الإلكترونية أصغر حجمًا، ومن بين أهم خصائص المادتين كان سبب استخدامها

  • مواد أشباه الموصلات
  • تعتبر عناصر كيميائية مستقرة.
  • من السهل تغيير الموصلية الكهربائية وخصائص العزل.
  • مواد رخيصة نسبيًا

مع انخفاض تكلفة السيليكون والجرمانيوم، بالإضافة إلى المزايا المذكورة أعلاه، أصبح السيليكون والجرمانيوم أفضل العناصر في عمليات تصنيع الدوائر الإلكترونية، بالإضافة إلى السهولة في عملية الإنتاج مقارنة بأشباه الموصلات الأخرى.

بنهاية هذا المقال سنكون قد علمنا أن كلا من السيليكون والجرمانيوم يستخدمان في الأجهزة الإلكترونية، وتعرفنا على خصائص السيليكون والجرمانيوم، ومدى تأثيرهما على تطوير الأجهزة الإلكترونية، وأسباب ذلك. استخدامها – على وجه الخصوص بين جميع أشباه الموصلات الأخرى.