عمون - أشباه الموصلات هي مواد صلبة بلورية تمتاز بقدرتها المتوسطة على توصيل الكهرباء. على عكس المواد الموصلة التي توصل الكهرباء بكفاءة عالية والمواد العازلة التي لا توصلها على الإطلاق، تقع أشباه الموصلات في منتصف الطيف. تُستخدم أشباه الموصلات على نطاق واسع في صناعة الأجهزة الإلكترونية، مثل الديودات والترانزستورات والدوائر المتكاملة.
تشمل أشباه الموصلات مجموعة متنوعة من العناصر والمركبات، منها:
عنصر السيليكون والجرمانيوم: يعد السيليكون والجرمانيوم أحد أبرز المواد المستخدمة في أشباه الموصلات. لديهما خصائص تجعلهما ملائمين لتوصيل الكهرباء بشكل معتدل.
المركبات: تشمل مثلًا مركب زرنيخيد الغاليوم ومركب كبريتيد الرصاص ومركب فوسفيد الإنديوم. هذه المركبات يمكن أن تعزز من خواص التوصيل في أشباه الموصلات.
يتم تعديل موصلية أشباه الموصلات من خلال عملية التنشيط أو الـ "Doping"، حيث يتم إضافة شوائب صغيرة للمادة لتحسين قدرتها على توصيل التيار الكهربائي. تتضمن أنواع أشباه الموصلات:
أشباه الموصلات الداخلية: تُنتج بتصنيع مادة نقية كيميائيًا، مثل الجرمانيوم والسيليكون. يكون لديهما نفس عدد الإلكترونات في المستوى الأخير، مما يخلق موصلية ضعيفة.
أشباه الموصلات الخارجية: تتم عملية "Doping" فيها عن طريق إضافة شوائب للمواد الداخلية لتحسين قدرتها على التوصيل. تشمل أنواعًا مثل أشباه الموصلات السالبة (N-type) وأشباه الموصلات الموجبة (P-type).
استخدامات أشباه الموصلات متعددة ومتنوعة، منها صناعة الأجهزة الإلكترونية مثل الحواسيب والهواتف الذكية والمركبات الذاتية القيادة. تاريخ اكتشاف أشباه الموصلات يعود إلى العلماء مثل فولتا وفارادي وبراون وبوس الذين ساهموا في فهم خصائص هذه المواد وتطبيقاتها.