سهل - جميع الحقوق محفوظة © 2022
المواد شبه الموصلة للتيار الكهربي لا تمتلك إلكترونات في جميع مستويات الطاقة الخارجية لديها، وفقًا لنظرية الاستبعاد فإن الإكترونات لا تتساوى في مقدار الطاقة لذا فإن مستويات الطاقة يكون كل منها له قيمة تختلف عن غيره من مستويات الطاقة لنفس الذرة. حزم التوصيل: هي حزم الطاقة ذات المستويات العليا بحيث يسمح ذلك للإلكترونات بالانتقال عبر المستويات. حزم التكافوء: هي حزم الطاقة ذات المستويات الدنيا وتكون المستويات ممتلئة بالإلكترونات المرتبطة مع بعضها في المواد الصلبة البلورية وتكون الإلكترونات متأهبة ومستعدة للحركة مع ذرة أخرى. المنطقة بين حزمة التكافوء وخحزمة التصيل تختلف في المواد وفقًا لقدرة المواد على توصيل التيار الكهربي فنجد أن: المواد العازلة للتيار الكهربي: تكون المنطقة المحظورة بين حزمة التوصيل وحزمة التكافوء ذات سمك عريض ولذا فإن الإلكترون لا يحتاج إلى طاقة كبيرة حتى يمكنه الانتقال من حزمة التكافوء إلى حزمة التوصيل. إلكترونيات الحالة الصلبة – هيا لنتعلم الفيزياء. المواد الصلبة: نجد أن حزمة التكافوء متداخلة مع حزمة التوصيل لذا فإن حركة الإلكترون بها تكون حرة. المواد شبه الموصلة للتيار الكهربي: تكون المنطقة ال محرمة الموجودة بين حزم التوصيل وحزم التكافوء معتدلة ويمكن تحديدها في بعض المواد مثل السليكون وقيمتها تصل إلى 1.
وجود الشوائب في المواد شبه الموصلة للتيار الكهربي يزيد من قدرة المواد الصلبة على توصيل التيار الكهربي ويتم اختصار الاعتماد على درجة الحرارة مما يؤدي إلى ظهور نوع واحد فقط من حاملات الشحنة واختفاء النوع الآخر. يحدث ذلك في الأجهزة الكهربية لأنه يجب السيطرة على درجة توصيلها للتيار الكهربي حتى تتمكن من أداء دورها والغرض المرجو منها فمثلًا يتم إضافة كميات قليلة من الشوائب إلى المواد النقية حتى تزيد من قدرتها على توصيل التيار الكهربي. إلكترونيات الحالة الصلبة pdf. سريات التيار الكهربي في المواد أشباه الموصلات في حالة وجود ما يلي: انحدار في الجهد. انحدار في كثافة الحاملات للشحنات سواء كانت شحنة موجبة أو شحنة سالبة. تغير في الإزاحة الكهربية مع مرور الوقت. تنقسم مواد أشباه الموصلات للتيار الكهربي إلى نوعين هما: نوع سالب: يتكون هذا النوع عند إضافة بعض مواد المجموعة الخامسة في الجدول الدوري كمواد شائبة لأشباه الموصلات النقية وهي مواد يوجد في مدارها الخارجي 5 إلكترونات حرة فينتج عن ذلك ارتباط 4 إلكترونات مع 4 ذرات مجاورة لها ويظل إلكترون واحد لا يدخل في أي روابط تساهمية مع الذرات المجاورة يعرف هذا الإلكترون باسم الإلكترون المانح.
وكما هو موضح في الرسم البياني، فإن المنحنى يمثل خصائص منحنى التيار– الجهد للصمام. ويوضح الخط المستقيم ظروف التيار–الجهد لجميع حالات هبوط الجهد الممكنة للصمام لدائرة مقاومة مقدارها 180 وبطارية جهدها 1. 8 V وصمام ثنائي، وهبوط صفري لجهد الصمام وتيار مقداره 10. 0 mA عند إحد النهايات حتى هبوط مقداره 1. 8 V ، وتيار مقداره 0. 0 mA عند النهاية الأخرى استخدم دائرة الصمام في المثال 4 على أن تكون Vb = 1. 8 V ، ولكن مع مقاومة مقدارها. R = 180 حدد تيار الصمام الثنائي مستخدما التقريب الأول. حدد تيار الصمام الثنائي مستخدما التقريب الثاني، وافترض هبوط جهد مقداره 0. 70 V للصمام. حدد تيار الصمام الثنائي مستخدما التقريب الثالث، وذلك باستخدام الرسم البياني المرافق للصمام. قدر الخطأ لكل من التقريبات الثلاثة، وتجاهل البطارية والمقاومة. ثم ناقش أثر الجهود الكبيرة للبطارية في الأخطاء. فيزياء الجوامد - ويكيبيديا. 6-2 مراجعة دائرة الترانزستور تيار الباعث في دائرة الترانزستور يساوي دائًما مجموع تياري القاعدة والجامع: IE =I B +I C. فإذا كان كسب التيار من القاعدة إلى الجامع يساوي 95 ، فما النسبة بين تيار الباعث إلى تيار القاعدة؟ هبوط جهد الدايود إذا كان الدايود في الشكل 9- 6 منحازا إلى الأمام بواسطة بطارية ومقاوم موصول معه على التوالي، وتكون تيار يزيد على 10 mA ، وهبوط في الجهد دائًما 0.
يقع كل من مادة الجرمانيوم والسليكون في الجدول الدوري في المجموعة الرابعة وذلك يعني أنه تحتوي على 4 إلكترونات في مدار التكافؤ ونتيجة ذلك فإن مدارها الخارجي يحتاج |إلى 4 إلكترونات أخرى تساعدها على التشبع بحيث تصبح الذرة ذات أقل طاقة ممكنة لها من خلال المساهمة خمع 4 ذرات مجاورة لها بحيث تساهم بإلكترون مع ذرة واحدة فتصبح وكأنها تحتوي على 8 إلكترونات وينتج عن ذلك تكون الشبكة البلورية. تكون الروابط في أشباه الموصلات النقية متعادلة كهربيًا في درجة الحرارة العادية أما في حال ارتفاع درجة الحرارة فإن الإلكترونات تكتسب طاقة زائدة تساعدها على ان تكون حرة مما يزيد من قدرة المواد على توصيل التيار الكهربي بشكل أكبر. إلكترونيات الحالة الصلبة سادس. الفجوات: هي المنطقة الفاصلة بيم كل من حزم التكافؤ وحزم التوصيل في المواد شبه الموصلة للتيار الكهربي ولا تحتوي على مستويات للطاقة. أشباه الموصلات المعالجة تعرف باسم أشباه الموصلات الغير نقية أو المشوهة أو اللاذاتية؟ هي المواد التي يتم معالجتها باستخدام الشوائب حتى يمكنها توصيل التيار الكهربي. الشوائب: هي عبارة عن ذرات مانحة للإلكترونات أو ذرات مستقبلة للإلكترونات يتم إضافتها لأشباه الموصلات للتيار الكهربي بمقدار قليل حتى تزيد من قدرتها على توصيل التيار الكهربي بصورة أفضل.
فيزياء الجوامد أو فيزياء الحالة الصلبة ( بالإنجليزية: Solid-state physics) هو أكبر فروع علم فيزياء المواد المكثفة. [1] [2] [3] وهو علم يهتم بدراسة المواد الجامدة، والمواد الصلبة ، من خلال أساليب مثل ميكانيكا الكم ، وعلم البلورات ، الكهرومغناطيسية ، وعلم السبائك. إلكترونيات الحالة الصلبة البلورية. فيزياء الجوامد تفسر كيف أن الكثير من خصائص المواد الصلبة يمكن أن تكون نتاج لخصائص تركيبها الذري. بذلك يمكن اعتبار فيزياء الجوامد تشكل الأساس النظري لعلم المواد ، فضلاً على أن لها تطبيقات مباشرة، على سبيل المثال في تكنولوجيا الترنزستورات وأشباه الموصلات. مقدمة [ عدل] المواد الصلبة تتشكل من ذرات متراصة بشكل كثيف، مع قوى رابطة قوية بين الذرات. هذه القوى الرابطة هي المسئولة عن الخصائص الميكانيكية للمادة الصلبة، مثل الصلادة ، والمرونة ، والخصائص الحرارية والكهربائية المغناطيسية والبصرية. واعتمادًا على نوع المادة والظروف التي أنشئت فيها، يمكن أن تصنف الذرات إما إلى ذرات ذات نمط هندسي منتظم ( المواد الصلبة البلورية ، والتي تشمل على سبيل المثال المعادن والجليد المصنوع من الماء العادي) أو ذرات ذات نمط غير منتظم (المواد الصلبة غير البلورية، مثل زجاج النوافذ المستخدم في المنازل).
الخصائص الإلكترونية [ عدل] خصائص المواد مثل التوصيل الكهربي والسعة الحرارية يمكن دراستها عن طريق فيزياء الجوامد. أحد النماذج الأولية لتفسير التوصيل الكهربي كان نموذج درود ، الذي طبق نظرية الحركة على الإلكترونات في الحالة الصلبة. بافتراض أن المادة تحتوي على أيونات موجبة غير متحركة و«غاز إلكتروني» من إلكترونات كلاسيكية غير متفاعلة، استطاع نموذج درود أن يشرح التوصيلية الحرارية والكهربية وتأثير هول في المعادن، على الرغم من أنها بالغت كثيرًا في السعة الحرارية الإلكترونية. بحث عن الكترونيات الحالة الصلبة - موسوعة. أرنولد سومرفيلد جمع بين نموذج درود الكلاسيكي وبين ميكانيكا الكم في نموذج الإلكترون الحر. في هذا النموذج، تم تمثيل الإلكترونات كغاز فيرمي ، الذي هو غاز من الجسيمات التي تخضع لإحصاء فيرمي-ديراك الميكانيكية الكمومية. نموذج الإلكترون الحر حسن من التنبؤات بالسعات الحرارية للمعادن، بيد أنه لم يتمكن من تفسير طبيعة المواد العازلة. نموذج الإلكترون شبه الحر هو تعديل لنموذج الإلكترون الحر، وينص على وجود اضطراب دوري ضعيف في التآثر بين إلكترونات التوصيل والأيونات في بلورة مفردة صلبة. عن طريق إدخال فكرة النطاقات الإلكترونية ، ونجحت النظرية في شرح كيفية وجود المواد الموصلة والمواد شبه الموصلة والمواد العازلة.