آخر تحديث: 20 مايو 2023 20 مايو 2023
اليوم أيها الطلاب الأعزاء في المملكة العربية السعودية يمكنكم الحصول على الإجابات النموذجية والصحيحة بكل سهولة، لأننا سهّلنا عليكم العثور عليها، وهنا سأقدم لكم إجابة لسؤال: أشباه الموصلات التي تنقل الحرارة نتيجة تحرير الإلكترونات وتسمى الثقوب، من بين أسئلة الفيزياء، للصف الثالث الثانوي، الفصل الثالث.
تسمى أشباه الموصلات الموصلة عن طريق تحرير الإلكترونات والثقوب
الإجابة بالتفصيل، وهي: “أشباه موصلات نقية”، ولأن القليل جدًا من الإلكترونات والثقوب المتاحة لتحمل الشحنة، فإن الموصلية في أشباه الموصلات النقية منخفضة جدًا، مما يجعل مقاومتها كبيرة جدًا.
أشباه الموصلات
- تتحرك الإلكترونات في أشباه الموصلات بحرية أكبر مما تتحرك في العوازل.
- لكن حركتها ليست حرة كما هو الحال في الموصلات.
- كما هو موضح في الشكل 6-5 ب، تبلغ فجوة الطاقة بين نطاق التكافؤ ونطاق التوصيل 1 فولت تقريبًا.
- كيف تفسر بنية أشباه الموصلات خصائصها الإلكترونية؟ تحتوي أشباه الموصلات الأكثر شيوعًا مثل السيليكون والسيلي والجرمانيوم Ge، على أربعة إلكترونات تكافؤ.
- تساهم هذه الإلكترونات الأربعة في ربط الذرات ببعضها البعض في المادة الصلبة المتبلورة.
- تشكل إلكترونات التكافؤ نطاقًا ممتلئًا، كما هو الحال في العوازل، في حين أن الفجوة المحظورة بين نطاق التكافؤ وشريط التوصيل أصغر بكثير مقارنة بالعوازل.
- لذلك، فإن تحريك أحد إلكترونات ذرة السليكون ووضعها في شريط التوصيل لا يتطلب الكثير من الطاقة، كما هو موضح في الشكل 6-6 أ.
- الفجوة صغيرة جدًا بحيث يمكن لبعض الإلكترونات الوصول إلى نطاق التوصيل بسبب طاقتها الحركية الحرارية وحدها.
- لذلك، فإن الحركة العشوائية للذرات والإلكترونات توفر لبعض الإلكترونات طاقة كافية للتحرر من ذراتها الأصلية والتجول حول بلورة السيليكون.
- إذا تم تطبيق مجال كهربائي على مادة شبه موصلة، فإن الإلكترونات الموجودة في نطاق التوصيل تتحرك عبر المادة الصلبة وفقًا لاتجاه المجال الكهربائي المطبق.
- على عكس التأثير في المعدن، فإن زيادة درجة حرارة أشباه الموصلات تزيد من عدد الإلكترونات القادرة على الوصول إلى نطاق التوصيل، وبالتالي تزداد الموصلية.
- عندما يتم إطلاق إلكترون من الذرة، فإنه يترك فجوة، كما هو موضح في الشكل 6-6 ب.
- الفجوة هي مستوى طاقة فارغ في نطاق التكافؤ.
- تصبح الشحنة الكلية للذرة موجبة.
- يمكن للإلكترون الموجود في نطاق التوصيل أن يقفز إلى هذه الفجوة ليرتبط بالذرة مرة أخرى.
- عندما يتم لم شمل الفجوة مع الإلكترون الحر، فإن شحناتهم المختلفة متساوية مع بعضها البعض.
- ومع ذلك، ترك الإلكترون وراءه ثقبًا في موقعه السابق.
- لذلك تتحرك الإلكترونات الحرة سالبة الشحنة في اتجاه واحد، بينما تتحرك الثقوب الموجبة الشحنة في الاتجاه المعاكس.
- يُطلق على أشباه الموصلات النقية التي يتم توصيلها نتيجة للإلكترونات والثقوب المحررة حراريًا اسم أشباه الموصلات النقية.
- نظرًا لوجود عدد قليل جدًا من الإلكترونات والثقوب المتاحة لحمل الشحنة، فإن الموصلية في أشباه الموصلات النقية منخفضة جدًا، مما يجعل مقاومتها كبيرة جدًا.
أخيرًا زوارنا الكرام، وصلنا إلى نهاية هذا المقال المقدم من موقع اعرفها الحق للمحتوى العربي، حيث قدمنا لكم إجابة على السؤال: أشباه الموصلات التي توصل الحرارة نتيجة لتحرير الإلكترونات والثقوب تسمى أشباه الموصلات. نتمنى أن ينال هذا المقال اعجابكم، وشكراً لكم على حسن المتابعة، آملين أن ألتقي بكم في مقال آخر إن شاء الله.