תוֹכֶן
מוליכים למחצה הם חומרים שאינם מוליכים חשמליים או מבודדים, אך פועלים בין שתי פונקציות אלה, בהתאם לתנאים, כגון טמפרטורה. היכולת לשנות את המאפיינים החשמליים של מוליכים למחצה חוללה מהפכה בעיצוב ויכולות האלקטרוניקה המודרנית, ויצרה מכשירים קטנים ומהירים יותר. המאפיינים של מוליכים למחצה תלויים במידה רבה באלמנטים המרכיבים אותם.
יתרונות
צינורות זכוכית ואקום, שקדמו למוליכים למחצה, שימשו בעבר להפניית זרם חשמלי דרך מכשירים אלקטרוניים, כמו מכשירי רדיו. צינורות ואקום היו גדולים, שבריריים וקשים לטיפול, בהשוואה למוליכים למחצה, על פי FactsonFile.com. המאפיינים החשמליים של מוליכים למחצה נצפו לראשונה בשנות השבעים של המאה העשרים והם הבסיס למעגל המשולב, הידוע גם כשבב מחשב. השבבים קטנים בהרבה מצינורות הוואקום ויכולים לבצע פונקציות רבות יותר תוך שימוש בהרבה פחות אנרגיה.
חומרים שונים
על פי התאחדות תעשיית המוליכים למחצה, האלמנט הנפוץ ביותר המשמש במוליכים למחצה הוא סיליקון. במצב טהור, סיליקון הוא כמעט מבודד. עם זאת, ניתן להגביר את המוליכות החשמלית באמצעות סימום, המתייחס להכנסת כמויות קטנות של חומרים אחרים לחומר הבסיס כדי ליצור סוג אחר של מוליכים למחצה. השילוב של מוליכים למחצה שונים מאפשר לווסת את כיוון הזרימה של האותות החשמליים בקפידה, וזה חיוני למחשבים, טלוויזיות, מכשירי רדיו ומכשירים אלקטרוניים אחרים לעבוד כראוי.
סוגים
מוליך למחצה פנימי הוא כזה שנמצא במצב טהור, כמו סיליקון אלמנטרי. סימום של מוליכים למחצה פנימיים יוצר מוליך למחצה חיצוני, בעל תכונות שונות. מוליכים למחצה מרוכבים או פס, אשר מיוצרים משילוב של שני חומרים מוליכים למחצה טהורים, כגון סיליקון וגרמניום, גורמים למגוון גדול יותר של תכונות הניתנות להתאמה לדרישות ספציפיות, על פי בית הספר להנדסה של פולטון.
מידע נוסף
כמו ששימוש בסמים עם כמויות מינימליות של בורון או זרחן משמש ליצירת שינויים מכוונים במוליך למחצה מסיליקון, זיהום על ידי זיהומים לא רצויים גורם לשינויים לא רצויים בתכונות החשמליות, שעלולות להיות חמורות. זו הסיבה שחייבים לייצר מוליכים למחצה בתנאים מבוקרים בקפידה. הסיליקון המשמש לייצור מוליכים למחצה גדל גם במיוחד למטרה זו, אם כי סיליקון טבעי נמצא בשפע מאוד.
