يستخدم كلا من السليكون والجرمانيوم في الأجهزة الإلكترونية التي نستخدمها بشكل يومي مثل الهاتف والتلفزيون ، ما هي خصائص هذه المواد وما الذي يجعلها مميزة ، وهل هي السيليكون والجرمانيوم المستخدمان فعلاً في الأجهزة الإلكترونية ، هذا ما سنفعله ابحث عنها في هذا المقال.

أشباه الموصلات

أشباه الموصلات هي المواد التي لها موصلية بين الموصلات مثل المعادن بشكل عام وغير الموصلة أو العوازل مثل معظم المواد الخزفية ، ويمكن أن تكون أشباه الموصلات عناصر نقية ، مثل السيليكون أو الجرمانيوم ، أو مركبات مثل زرنيخيد الغاليوم أو سيلينيد الكادميوم ، بحيث يمكن إجراؤها في عملية. يطلق عليهم المنشطات.

يتم إضافة كميات صغيرة من الشوائب إلى أشباه الموصلات النقية ، مما يؤدي إلى تغييرات كبيرة في موصلية المادة للكهرباء ، وتعتبر أشباه الموصلات جزءًا مهمًا من حياتنا. على سبيل المثال ، تخيل الحياة بدون الأجهزة الإلكترونية ، فلن تكون هناك أجهزة راديو أو تلفزيونات أو أجهزة كمبيوتر أو ألعاب فيديو ، على الرغم من أنه يمكن تصنيع العديد من الأجهزة الإلكترونية باستخدام تقنية الأنابيب المفرغة ، إلا أن التطورات في تقنية أشباه الموصلات على مدار الخمسين عامًا الماضية جعلت الأجهزة الإلكترونية أصغر وأسرع وأكثر موثوقية.[1]

مادة السيليكون

هو عنصر كيميائي ورقمه الذري 14 ، ويصنف السيليكون على أنه فلز ورباعي التكافؤ ، وهناك خلاف حول تاريخ اكتشافه لأول مرة في التاريخ ، ولكن تم تحضيره وتنقيته لأول مرة. في عام 1823 م ، يعتبر السيليكون من أهم المواد المستخدمة في تطبيقات تكنولوجيا الأجهزة الإلكترونية لأنه العمود الفقري لصناعة الإلكترونيات الدقيقة وكذلك أكثر المواد توافقاً حيوياً ، وهو أقل المواد سمية ، كما أن السيليكون صديق للبيئة.[1]

مادة الجرمانيوم

هو عنصر كيميائي بين السيليكون والقصدير في المجموعة 14 من الجدول الدوري ، وهو معدن فضي رمادي ، لذلك فهو وسيط في الخواص بين المعادن واللافلزات ، وعلى الرغم من عدم اكتشاف الجرمانيوم حتى عام 1886 م قبل كان الكيميائي الألماني كليمنس وينكلر قد تنبأ بوجوده وخصائصه وموقعه في النظام الدوري عام 1871 م ، وبعد ذلك لم يصبح الجرمانيوم مهمًا اقتصاديًا إلا بعد عام 1945 م ، عندما تم التعرف على خصائصه كأشباه موصلات وتم اكتشافها لاحقًا لتكون ذات قيمة في عالم الإلكترونيات ، حيث تُستخدم الآن العديد من المواد الأخرى كأشباه موصلات. الموصلات ، لكن الجرمانيوم يظل ذو أهمية أساسية في تصنيع الترانزستورات ومكونات الأجهزة مثل المقاومات والخلايا الضوئية.[2]

يستخدم كل من السيليكون والجرمانيوم في الأجهزة الإلكترونية

نعم يستخدم كلا من السليكون والجرمانيوم في الأجهزة الإلكترونية ، وذلك لما ذكرناه سابقاً ، فالسيليكون والجرمانيوم من مواد أشباه الموصلات الكهربائية ، لذلك يتم استخدامهما في صناعة الترانزستورات والمقاومات الكهربائية ، كما يتم تضمينهما في العديد من الأجزاء الإلكترونية الصغيرة ، والسيليكون والجرمانيوم من المواد التي تغيرت مسار التكنولوجيا ، فقبل استخدامها في الإلكترونيات كانت الأجهزة الإلكترونية كبيرة جدًا ومكلفة ، ولكن منذ استخدامها جعلت الأجهزة الإلكترونية أصغر بكثير ، ومن بين أهمها خصائص المادتين التي كانت سبب استخدامهما هي:[3]

  • مواد أشباه الموصلات
  • هم عناصر كيميائية مستقرة
  • من السهل تغيير خصائص العزل والنقل لكليهما
  • مواد بتكلفة رخيصة نسبيًا

مع التكلفة البسيطة للسيليكون والجرمانيوم بالإضافة إلى المزايا السابقة أصبح السيليكون والجرمانيوم أفضل العناصر في عملية تصنيع الدوائر الإلكترونية بالإضافة إلى السهولة في عملية الإنتاج مقارنة بأشباه الموصلات الأخرى.

في نهاية هذا المقال سنكون قد علمنا أن السيليكون والجرمانيوم يستخدمان في الأجهزة الإلكترونية ، وتعرفنا على خصائص السيليكون والجرمانيوم ، ومدى تأثيرهما على تطوير الأجهزة الإلكترونية ، وأسبابها. تستخدم على وجه الخصوص بين جميع أشباه الموصلات الأخرى.