شبه موصل

(تم التحويل من Semiconductors)
إذا كنت تريد الأجهزة التي تستخدم أشباه الموصلات وتاريخها، انظر جهاز شبه موصل. إذا كنت تريد استخدامات أخرى، انظر شبه موصل (توضيح).
السليكون أحادي البلورة هو المادة شبه الموصلة الأوسع استخداماً في الصناعة اليوم.

أشباه المواصلات، هي مواد تقع قيمة موصليتها الكهربائية بين المواد الموصلة - مثل النحاس، والذهب، وغيرها- وبين المواد العازلة، مثل الزجاج. تنخفض مقاومتها مع ارتفاع درجة الحرارة، المخالف لسلوك الفلزات. كما يمكن لمجال كهربائي خارجي تغيير درجة مقاومة شبه الموصل. فالأجهزة والمعدات التي يدخل في تصنيعها، مواد شبه موصلة هي أساس الألكترونيات الحديثة والتي تشمل الراديو والكمبيوتر والهاتف والتلفزيون وأجهزة أخرى كثيرة. والأجزاء الألكترونية التي تعمل بأشباه الموصلات تشمل الترانستور ووالخلايا الشمسية والصمامات الثنائية والثنائيات باعثة الضوء وموحدات التيار التي تعمل بالسيليكون، والدوائر المتكاملة التشابهية والرقمية.[1]

وكما تمثل ألواح الطاقة الشمسية أكبر مثال لأجهزة التي تعمل بالمواد شبه الموصلة، حيت تقوم بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية.[2]

في الموصلات المعدنية تقوم الألكترونات بنقل التيار الكهربائي، اما في أشباه الموصلات فينتقل التيار الكهربي عن طريق سيل من الإلكترونات تتجه إلى القطب الموجب، مصحوبا بسيل من الفجوات (ذات شحنة موجبة) خلال البناء الذري للمادة تتجه إلى القطب السالب. يساعد على تكون تلك الفجوات الإلكترونية الموجبة تشويب المادة الشبه موصلة مثل الجرمانيوم بمشوب من مادة أخرى.

ويستخدم السيليكون لتصنيع معظم الأجهزة التجارية التي تحتوي على مواد شبه موصلة، كما تستخدم مواد أخرى كثيرة منها الجرمانيوم وزنيخ الجاليوم الثلاثي وكربيد السيليكون. ويعرف شبه الموصل النقي بـشبه موصل "أصيل". ويتم تحسين التوصيلية، القدرة على توصيل الكهرباء، بإضافة عناصر أخرى تسمى "الشوائب" عن طريق صهرها وتركها لتبرد لتكون بلورة جديدة ومختلفة عن الأصلية وتسمى هذه العملية بعملية التشويب (إضافة شوائب إلى مادة نقية).[2]


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الخصائص

الموصلية المتغيرة
أشباه الموصلات في حالتها الطبيعية هي موصلات رديئة التوصيل الكهربي لأن التيار يتطلب تدفق الإلكترونات ، وأشباه الموصلات تمتلئ نطاقات التكافؤ الخاصة بها ، مما يمنع تدفق دخول إلكترونات جديدة. هناك العديد من التقنيات المتقدمة التي تسمح لمواد أشباه الموصلات بالتصرف مثل المواد الموصلة ، مثل المنشطات أو البوابات. هذه التعديلات لها نتيجتان: نوع n و p. تشير هذه إلى زيادة أو نقص الإلكترونات ، على التوالي. يؤدي عدد غير متوازن من الإلكترونات إلى تدفق تيار عبر المادة.[3]
الوصلات المتغايرة
تحدث الوصلات غير المتجانسة عندما يتم ربط مادتين شبه موصلتين مختلفتين معًا. على سبيل المثال ، يمكن أن يتكون التكوين من الجرمانيوم الشائب- p و الشائب-ى. وينتج عن ذلك تبادل الإلكترونات والثقوب بين المواد شبه الموصلة الشائبة بشكل مختلف. سيكون لدى الجرمانيوم الشائب n فائض من الإلكترونات ، وسيكون لدى الجرمانيوم الشائب p فائض من الثقوب. يحدث النقل حتى يتم الوصول إلى التوازن من خلال عملية تسمى إعادة التركيب ، والتي تتسبب في ملامسة الإلكترونات المهاجرة من النوع n للثقوب المهاجرة من النوع p. نتاج هذه العملية هو أيونات مشحونة ، مما يؤدي إلى مجال كهربائي.[4][3]
الإلكترونات المثارة
ان الاختلاف في الجهد الكهربائي على مادة شبه موصلة من شأنه أن يجعلها تترك التوازن الحراري وتخلق حالة من عدم الأتزان . هذا يدخل الإلكترونات والثقوب إلى النظام ، والتي تتفاعل عبر عملية تسمى الانتشار مزدوج القطبية . كلما اضطرب التوازن الحراري في مادة شبه موصلة ، يتغير عدد الثقوب والإلكترونات. يمكن أن تحدث مثل هذه الاضطرابات نتيجة لاختلاف درجة الحرارة أو الفوتونات ، والتي يمكن أن تدخل النظام وتخلق الإلكترونات والثقوب. تسمى العملية التي تخلق وتهلك الإلكترونات والثقوب بالتوليد وإعادة التركيب.[3]
انبعاث الضوء
تستخدم أشباه الموصلات هذه في البناء .في بعض أشباه الموصلات ، يمكن للإلكترونات المثارة الاستقرار من خلال انبعاث الضوء بدلاً من إنتاج الحرارة. تستخدم أشباه الموصلات هذه في بناء الثنائيات الباعثة للضوء والنقاط الكمية الفلورية.
In certain semiconductors, excited electrons can relax by emitting light instead of producing heat.[5] These semiconductors are used in the construction of light-emitting diodes and fluorescent quantum dots.
تحويل الطاقة الحرارية
تحتوي أشباه الموصلات على عوامل طاقة كهروحرارية كبيرة تجعلها مفيدة في مولدات كهروحرارية ، بالإضافة إلى أشكال حرارية كهربائية عالية من الاجدر جعلها مفيدة في مبردات كهروحرارية..[6]


المواد

مقال رئيسي: قائمة أشباه الموصلات
بلورات السليكون هي أكثر أشباه الموصلات شيوعاً وتستخدم في الإلكترونيات الدقيقة والألواح الضوئية.

يحتوي عدد كبير من العناصر والمركبات على خصائص شبه موصلة ، بما في ذلك:[7]

معظم مواد أشباه الموصلات الشائعة هي المواد الصلبة البلورية ، ولكن أشباه الموصلات غير المتبلورة والسائلة معروفة أيضًا. وتشمل هذه السليكون غير المتبلور المهدرج ومزيج من الزرنيخ والسيلينيوم والتيلوريوم بنسب متنوعة. تشترك هذه المركبات مع أشباه الموصلات المعروفة في خصائص التوصيلية المتوسطة والتغير السريع في التوصيلية مع درجة الحرارة ، بالإضافة إلى المقاومة السالبة المتقطعة. تفتقر هذه المواد المضطربة إلى البنية البلورية الصلبة لأشباه الموصلات التقليدية مثل السيليكون. يتم استخدامها بشكل عام في هياكل الأغشية الرقيقة ، التي لا تتطلب مواد ذات جودة إلكترونية أعلى ، لأنها غير حساسة نسبيًا للشوائب والأضرار الإشعاعية.


تحضير أشباه الموصلات

تتضمن جميع التقنيات الإلكترونية اليوم تقريبًا استخدام أشباه الموصلات ، وأهم جانب هو الدائرة المتكاملة (IC) ، والتي توجد في أجهزة الحاسوب المحمولة والماسحات الضوئية والهواتف الخلوية ، وما إلى ذلك. لإنشاء مادة شبه موصلة مثالية ، يعتبر النقاء الكيميائي أمرًا بالغ الأهمية. أي خلل صغير يمكن أن يكون له تأثير كبير على كيفية تصرف مادة أشباه الموصلات بسبب المقياس الذي تستخدم فيه المواد.[3]

يتطلب أيضًا درجة عالية من الكمال البلوري ، لأن الأخطاء في البنية البلورية (مثل الأختلالات ، والتوائم ، وأخطاء التراص) تتداخل مع خصائص أشباه الموصلات للمادة. العيوب البلورية هي سبب رئيسي لأجهزة أشباه الموصلات المعيبة. كلما كانت البلورة أكبر ، كلما كان من الصعب تحقيق الكمال الضروري. تستخدم عمليات الإنتاج الضخمة الحالية سبائك الكريستال التي يتراوح قطرها بين 100 و 300 ملم (3.9 و 11.8 بوصة) والتي يتم زراعتها على شكل أسطوانات وتقطيعها إلى رقائق.

هناك مجموعة من العمليات التي تُستخدم لإعداد مواد أشباه الموصلات لـ ICs. تسمى إحدى العمليات الأكسدة الحرارية ، التي تشكل ثاني أكسيد السيليكون على سطح السيليكون. يتم استخدامه كعزل بوابة وأكسيد المجال. تسمى العمليات الأخرى بالأشعة الضوئية والطباعة الحجرية الضوئية. هذه العملية هي ما تخلق الأنماط على الدائرة في الدائرة المتكاملة. يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية مع طبقة مقاومة للضوء لخلق تغيير كيميائي يولد أنماط الدائرة.[3]

النقش هو العملية التالية المطلوبة. يمكن الآن حفر الجزء من السيليكون الذي لم يتم تغطيته بواسطة طبقة مقاوم الضوء من الخطوة السابقة. تسمى العملية الرئيسية المستخدمة حاليًا اليوم النقش بالبلازما. عادة ما يشمل حفر البلازما على غاز حفر يتم ضخه في غرفة ذات ضغط منخفض لتكوين البلازما. غاز حفر شائع هو الكلوروفلوروكربون ، أو الفريون المعروف أكثر. الجهد العالي للتردد الراديوي بين الكاثود والأنود هو ما يخلق البلازما في الغرفة. تقع رقاقة السيليكون على الكاثود ، مما يؤدي إلى إصابة الأيونات الموجبة الشحنة التي يتم إطلاقها من البلازما. والنتيجة النهائية هي السيليكون المحفور بشكل متباين الخواص.

تسمى العملية الأخيرة الانتشار. هذه هي العملية التي تعطي مادة شبه الموصلات خصائصها شبه الموصلات المرغوبة. ومن المعروف أيضا باسم التشويب. تقدم العملية ذرة غير نقية للنظام ، مما يخلق تقاطع p-n. من أجل الحصول على ذرات غير نقية مضمنة في رقاقة السليكون ، يتم وضع الرقاقة أولاً في غرفة ذات درجة حرارة 1100 درجة مئوية. يتم حقن الذرات وتنتشر في النهاية مع السيليكون. بعد اكتمال العملية ووصول السيليكون إلى درجة حرارة الغرفة ، تتم عملية التشويب وتكون مادة شبه الموصلات جاهزة للاستخدام في دائرة متكاملة.[4][3]


الخصائص الفيزيائية لأشباه الموصلات

نطاق الطاقة والموصلية الكهربائية

مقال رئيسيs: بنية نطاق إلكتروني and الموصلية الكهربائية
ملء الحالات الإلكترونية في أنواع مختلفة من المواد في حالة التوازن. هنا، الارتفاع يمثل الطاقة بينما العرض هو كثافات الحالات المتاحة لطاقة محددة في المواد المدرجة. يتبغ التظليل توزيع فرمي-ديراك (الأسود = جميع الحالات مملوءة، الأبيض = لا توجد حالة مملوءة). في الفلزات وأشباه الفلزات مستوى فرمي EF يقع داخل نطاق واحد على الأقل. في في المواد العازلة وأشباه الموصلات يكون مستوى فرمي داخل فجوة النطاق؛ ومع ذلك، ففي أشباه الموصلات تكون النطاقات في موقع داخل مستوى فرمي يسمح لها بالإحتواء الحراري للإلكترونات أو الثقوب.
edit


نواقل الشحنة (الإلكترونيات والثقوب)

مقال رئيسي: فجوة كهربية

تتواجد إلكترونات التوصيل الكهربي في مستوى طاقة أعلى من الفجوة التي يتركها الإلكترون. الأمر أشبه بكرة تتدحرج على أرض مستوية ومن ثم تتصادف بحفرة في الأرض. فقوانين الطبيعة تحتم على الكرة أن تقع في هذه الحفرة. ولكن ذلك يعني أن هذا الإلكترون الأخير قد ترك في مكانه فجوة أخرى. فيمكن أن نتخيل أن الفجوة الأولى قد تحركت من مكانها في عكس إتجاه حركة الإلكترون الطليق. وبالتالي يمكن أن نعبر عن التيار الكهربي في أشباه الموصلات بطريقتين، أن نتخيل أن الإلكترونات الحرة قد تحركت في إتجاه معين، أو أن الفجوات التي تتركها الإلكترونات قد تحركت في الإتجاه المضاد.

وبالتالي فإن أشباه الموصلات تحتوي على نوعين من نواقل الشحنات: الإلكترونات، والفجوات. ونلاحظ أنه في المواد النقية، فإن عدد إلكترونات التوصيل يساوي تمامًا عدد الفجوات، وهذا شئ منطقي لأن الفجوات ما هي إلا المكان الفارغ التي تتركه تلك الإلكترونات. ونلاحظ أيضًا أن تلك الفجوات هي مناطق موجبة الشحنة بفضل غياب الإلكترونات التي كانت تحتل مكانها وإختلال توازن الشحنات في الذرة.


التشويب

مقال رئيسي: تشويب

التشويب هو نوع من التطعيم وهو إضافة كمية من ذرات مادة معينة إلى بلورة شبه الموصل النقي (تشويب) بنسب تصل إلى (1 : 1.000.000) بهدف زيادة الإلكترونات أو الثغرات الإلكترونية في البلورة.

هناك نوعين من الشوائب، شوائب تزيد من عدد الإلكترونات الحرة وتقلل عدد الفجوات تسمى مادة مانحة [لأنها مادة خماسية التكافؤ تمنح إلكترونًا إضافيًا لمادة السيليكون]، وشوائب أخرى تزيد من عدد الفجوات وتقلل عدد الإلكترونات الحرة تسمى مادة مستقبلة [لأنها مادة ثلاثية التكافؤ تستقبل إلكترونًا حرًا من بللورة السيليكون].[8]

ويتراوح تأثير هذه الشوائب على زيادة قابلية توصيل أشباه الموصلات من 100000 مرة إلى 10000000 مرة في درجة حرارة الغرفة [25 °C]، ولتكن على دراية بأن أشباه الموصلات النقية في درجة حرارة الغرفة العادية لا توصل التيار جيدًا، بل يجب أن ترفع درجة الحرارة إلى 300 درجة مئوية على الأقل حتى تحصل على تيار معقول. ومثل درجة الحرارة هذه كفيلة أن تصهر قطعة من السيليكون مثلًا. وبالتالي لا نجد مهربًا من إضافة شوائب بتركيز منخفض للغاية لزيادة قابلية توصيل المادة.

يمكننا صناعة قطعة سيليكون مضافًا إليها شوائب مادة مانحة، ونسمي تلك المادة N-type، وبالمثل يمكن إضافة شوائب مادة مستقبلة لمادة السيليكون ونسميها في هذه الحالة P-type.

الاستخدامات

وتؤدي النبائط الإلكترونية المصنوعة من المواد شبه الموصلة عدة أغراض منها وظيفة الصمامات المفرَّغة بالإضافة إلى عدة مميزات أخرى. فهي تستخدم قدرة أقل وتعمل لفترة أطول وتكون في حجم أقل. أحد الأمثلة على نبائط أشباه الموصلات الدقيقة رقيقة السليكون المستخدمة في الحواسيب والآلات الحاسبة. وتسمى الرقائق الدقيقة حيث تحتوي على عدة ملايين من الصمامات الثنائية أو الترانزستور في شريحة واحدة.

تُقوِّم نبائط أشباه الموصِّلات، التيار الكهربائي مثل الصمامات (تحويل التيار الكهربائي المتناوب إلى تيار مستمر) وكذلك تضخم الإشارات الكهربائية الضعيفة. تعتمد أجهزة الراديو والتلفاز وغيرها من النبائط الإلكترونية على المقوِّم والمكبرِّ والمذبذب. حيث إن بعض أشباه الموصلات يمكنها توليد ضوء وغيرها تكشف عنه. وأغلب آلات تصوير التلفاز من نبائط أشباه الموصِّلات.

التاريخ المبكر لأشباه الموصلات

للمزيد من المعلومات: خط زمني للهندسة الكهربائية والإلكترونية

يبدأ تاريخ فهم أشباه الموصلات مع عقد تجارب حول الخصائص الكهربائية للمواد. لوحظت خصائص معامل درجة الحرارة السلبية للمقاومة والتصحيح وحساسية الضوء بداية من أوائل القرن التاسع عشر.

كان توماس يوهان سيبك أول من لاحظ أثر يرجع لأشباه الموصلات، عام 1821.[9] عام 1833، أشار مايكل فاراداي إلا إنخفاض مقاومة عينة من كبريتيد الفضة بتسخينها. ويخالف هذا سلوك المواد المعدنية مثل النحاس. عام 1839، كشف ألكسندر إدومون بكير عن رصد الجهد الكهربي بين الكهرلات الصلبة والسائلة عند اضطدامها بالضوء، أثر الألواح الضوئية. عام 1873، أشار ويلوبي سميث إلى أن مقاومات السلنيوم تظهر انخفاضاً في المقاومة عند تعريضها للضوء. عام 1874، قام كارل فرديناند براون برصد التوصيلية والموحدية في الكبريتيدات الفلزية، على الرغم من أن هذا التأثير تم اكتشافه قبل ذلك بكثير من قبل پيتر مونك من روزنشولد (sv) الذي كان يكتب فيAnnalen der Physik und Chemie عام 1835،[10] وتوصل أرثر شوستر إلى أن طبقة أكسيد النحاس الموجودة على الأسلاك تتمتع بخصائص موحدية تتوقف عند تنظيف الأسلاك. قام وليام گريلز آدمز وريتشارد إيڤانز داي برصد الأثر الضوئي في السلنيوم عام 1876.[11]

تطلب التفسير الموحد لهذه الظواهر نظرية فيزياء الحالة الصلبة والتي تم تطويرها بشكل كبير في النصف الأول من القرن 20. عام 1878، عرض إدوين هربرت هال انحراف ناقلات الشحنة المتدفقة بعد تعريضها لمجال مغناطيسي، تأثير هال. اكتشاف الإلكترون بواسطة ج. ج. طومسون عام عام 1897 عزز نظريات التوصيل القائمة على الإلكترون في المواد الصلبة. كارل بايدكر، برصده تأثير هال مع عكس علامته في الفلزات، وضع نظرية مفادها أن ليوديد النحاس ناقلات موجبة الشحنة. قام يوهان كوينيگسرگر عام 1914 بتصنيف المواد الصلبة كفلزات، عازلات، و"موصلات متغيرة" على الرغم من أن تلميذه جوزف ڤايس كان قد طرح بالفعل مصطلح Halbleiter (أشباه الموصلات بالمعنى الحديث) في أطروحته للدكتوراه عام 1910.[12][13] نشر فليكس بلوك نظرية حركة الإلكترونات عبر الشبكات الذرية عام 1928. وفي عام 1930، أعلن ب. گودن أن الموصلية في أشباه الموصلات كانت بسبب التركيزات الطفيفة من الشوائب. بحلول عام 1931، كانت نظرية نطاق الموصلية قد تأسست بالفعل بواسطة ألان هريس ويلسون ومفهوم فجوات الحزم قد تم تطويره. طور ڤالتر هـ. سكوتكي ونڤيل فرانسيس موت نماذج للناقل المحتمل وخصائص ترتباط الفلزات وأشباه الموصلات. بحلول عام 1938، كان بوريس داڤيدوڤ قد طور نظرية موحد أكسيد النحاس، محدداً أثر رابطة پ-ن وأهمية الناقلات الصغرى وحالات السطح.[14]

الاتفاق بين التوقعات النظرية (استناداً إلى تطوير ميكانيكا الكم) والنتائج التجريبية كان ضعيفاً في بعض الأحيان. تم تفسير هذا لاحقاً بواسطة جون باردين نتيجة للسلوك القوي "الحساس هيكلياً" لأشباه الموصلات، التي تتغير خصائصها بشكل كبير تبعاً للكميات القليلة من الشوائب.[14] المواد النقية تجارياً في فترة العشرينيات كانت تحتوي على نسب متفاوتة من الملوثات النزرة أدت إلى نتائج تجريبية مختلفة. حفز هذا تطوير تقنيات تكرير المواد المحسنة، الذي بلغ ذروته في المصافي الحديثة لأشباه الموصلات لإنتاج المواد التي يبلغ نقائها جزء من التريليون.

اعتمد استخدام أشباه الموصلات في البداية على المعرفة التجريبة، قبل أن توفر نظرية أشباه الموصلات دليلاً لإنشاء المزيد من الأجهزة القادرة والموثوقة.

استخدم ألكسندر گراهام بل الخصائص الحساسة للضوء للسلنيوم من أجل نقل الصوت على شعاع الضوء عام 1880. تم إنشاء خلية شمسية عاملة منخفضة الكفاءة بواسطة تشارلز فريتس عام 1883 باستخدام صفيحة معدنية مغطاة بالسلنيوم وطبقة رقيقة من الذهب؛ الجهاز الذي أصبح مفيداً تجارياً في قياس الضوء الفوتوغرافي في الثلاثينيات.[14] تم استخدام محولات للكشف عن موجات صغروية مصنوعة من كبريتيد الرصاص من قبل جاگديش چاندرا بوز عام 1904؛ يستخدم كاشف قطة ويسكر الگالنا أو مواد أخرى أصبحت شائعة في تطور الراديو. ومع ذلك، كان لا يمكن التنبؤ به إلى حد ما في العملية، وكان يتطلب التعديل اليدوي من أجل لوصول لأفضل أداء. عام 1906 قام هـ. ج. لوسڤ برصد انبعاث ضوئي مشابه عام 1922 لكن في ذلك الوقت أصبح التأثير غير مستخدم عملياً. موحدات الطاقة، والتي تستخدم أكسيد النحاس والسلنيوم، تم تطويرها في العشرينيات، وأصبحت ذات أهمية تجارية كبديل لموحدات الصمام المفرغ.[11][14]

في السنوات التي سبقت الحرب العالمية الثانية، أدت أجهزة الكشف والاتصالات بالأشعة دون الحمراء إلى إجراء أبحاث على مادة كبريتيد الرصاص وسيلينيد الرصاص. استخدمت هذه الأجهزة في الكشف عن السفن والطائرات، لعدادات الأشعة تحت الحمراء، وأنظمة الاتصالات الصوتية. أصبح الكاشف البلوري أمراً حيوياً لأنظمة الراديو الصغروية، حيث أن أجهزة الأنابيب المفرغة المتاحة لا يمكنها العمل ككواشف للموجات التي تزيد عن 4000 م.هرتز؛ تعتمد أجهزة الرادار المتقدمة على استجابة الكواشف البلورية الأكثر سرعة. أثناء الحرب عقدت الأبحاث والتطويرات الموسعة لمواد السليكون من أجل تطوير الكواشف ثابتة الجودة.[14]

لا يمكن لمحولات الكواشف والطاقة تضخيم الإشارة. بذلت الكثير من الجهود لتطوير مضخم الحالة الصلبة وكانت ناجحة في تطوير جهز يسمى نبيطة الاتصال النقطي والذي يمكنه تضخيم 20 د.ب وأكثر.[14] عام 1922 قام أولگ لوسڤ بتطوير مضخمات المقاومة السلبية ذات المخرجين للراديو، ولقى حتفه في حصار لنينگراد بعد الانتهاء بنجاح. عام 1923 حصل يوليوس إدگار ليلينفلد على براءة اختراع جهاز يمثل الترانزيستور الحديث، لكنه لم يكن عملياً. قام ر. هيلش ور. و. پول عام 1938 باستعراض مضخم الحالة الصلبة باستخدام هيكل يمثل شبكة التحكم في الأنبوب المفرغ؛ على الرغم من أن هذا الجهاز يظهر توفيراً في الطاقة، إلا أن تردد القطع الخاص به يبلغ دائرة واحدة في الثانية، بطيء للغاية لأي تطبيقات عملية، لكنه تطبيقاً فعالاً للنظرية المتاحة.[14] في معامل بل، بدأ وليام شوكلي وأ. هولدن في فحص مضخمات الحالة الصلبة عام 1938. وتم رصد أول تقاطع پ-ن في السليكون بواسطة روسل أول عام 1941، عندما توصل إلى حساسية إحدى العينات للضوء مع حداً فاصلاً بين شائبة النوع پ عند إحدى النهايات وشائبة النوع ن عند الطرف الآخر. تطور قطع شريحة من العينة عند الحد پ-ن إلى جهد كهربي عند تعريضها للضوء.

في فرنسا، أثناء الحرب، قام هربر ماتاري برصد تضخيم بين نقاط الاتصال المجاورة على قاعدة الجرمانيوم. بعد الحرب، أعلنت مجموعة ماتاري عن مضحم "الترانسيسترون الخاص بهم بعد فترة وجيزة من إعلان معامل لاب عن "الترانزيستور".


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الخصوصية

في 9 نوفمبر 2021، كشفت شركتا سامسونگ للإلكترونيات وإس كيه هاينكس في كوريا الجنوبية، أكبر شركتين في العالم لتصنيع رقائق الذاكرة، عن بيانات أشباه الموصلات للحكومة الأمريكية قبل الموعد النهائي في الثامن من نوفمبر، لكنهما أغفلتا بعض البيانات الحساسة، حسبما قالت الشركتان.[15] قال عملاقا الرقائق إنهما قللا من الإفصاح عن المعلومات الحساسة، مثل بيانات العملاء والمخزون (قوائم الجرد).

وكانت الولايات المتحدة قد طلبت في سبتمبر من صانعي الرقائق وشركات صناعة السيارات وغيرهم، تقديم بيانات الرقائق، قائلة إن المعلومات ستعزز شفافية سلسلة التوريد وتحدد موعداً نهائياً للرد.

وقالت وزيرة التجارة الأمريكية جينا ريموندو في ذلك الوقت إن هناك حاجة لاتخاذ إجراء "صارم" بشأن نقص الرقائق. وحذرت من أنه إذا لم ترد الشركات على الطلب، "فلدينا أدوات أخرى في صندوق أدواتنا تتطلب منهم تزويدنا بالبيانات".

يتألف الطلب من 26 نقطة تسعى للحصول على بيانات حول المخزونات والطلبات والمبيعات بدءاً من المعلومات "اليومية" إلى الأسئلة المتعلقة بالمجالات الإستراتيجية للغاية، مثل خطط زيادة السعة وأهم ثلاثة عملاء لكل منتج ومقدار حساب هؤلاء العملاء الثلاثة من حيث وقال مصدر بوزارة الصناعة الكورية الجنوبية لرويترز إن مبيعات المنتج. أثارت هذه الخطوة مخاوف الصناعة بشأن الأسرار التجارية.

وقال مصدر قريب من الموضوع لرويترز

Cquote2.png "نطاق طلب البيانات الأمريكي هو أنه إذا سُرِّبت كل المعلومات التي يريدها، فإن ذلك سيقوض المنافسة ويجعل من السهل حقاً على العميل اختيار صانع رقائق على آخر." Cquote1.png

وكانت وزارة التجارة في كوريا الجنوبية قد أعربت عن تحفظات في 6 أكتوبر، قائلةً إن "نطاق البيانات المطلوبة واسع وهناك عدد من الأسرار التشغيلية، وهو ما يمثل مصدر قلق كبير في كوريا الجنوبية".

وقالت ريموندو يوم الاثنين إنها "متفائلة" وأنه إذا لم تكن البيانات "جيدة بما فيه الكفاية"، فقد تكون هناك حاجة إلى مزيد من الإجراءات.

حصة السوق الصناعية.

تظهر البيانات من شركة الأبحاث ترندفورس أن صانعي الرقائق من تايوان وكوريا الجنوبية الصينية يمثلون 83 في المائة من حصة سوق الصناعة.

قالت شركة تايوان لصناعة أشباه الموصلات، أكبر شركة لتصنيع الرقائق في العالم، يوم الاثنين إنها لم تكشف عن معلومات مفصلة عن العملاء رداً على طلب بيانات الرقائق الأمريكية. وقالت الإدارة من تايوان الصينية إنها ستدعم شركاتها إذا تلقت أي "طلبات غير معقولة".

خفضت شركات صناعة السيارات، بما في ذلك جنرال موتورز، تويوتا موتورز ورنو، الإنتاج هذا العام بسبب ندرة إمدادات الرقائق، والتي تفاقمت بسبب تجدد مرض ڤيروس كورونا 2019 في مراكز إنتاج أشباه الموصلات الرئيسية في آسيا. كما تأثرت شركات أخرى، بما في ذلك أپل.


انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ Principles of Electronics. S. Chand. p. 56. {{cite book}}: Cite has empty unknown parameters: |lay-date=, |subscription=, |nopp=, |last-author-amp=, |name-list-format=, |lay-source=, |registration=, and |lay-summary= (help)
  2. ^ أ ب Feynman, Richard. Feynman Lectures on Physics. Basic Books. {{cite book}}: Cite has empty unknown parameters: |lay-date=, |subscription=, |nopp=, |last-author-amp=, |name-list-format=, |lay-source=, |registration=, and |lay-summary= (help)
  3. ^ أ ب ت ث ج ح Neamen, Donald. "Semiconductor Physics and Devices" (PDF). Elizabeth A. Jones.
  4. ^ أ ب خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Feynman
  5. ^ By Abdul Al-Azzawi. "Light and Optics: Principles and Practices." 2007. March 4, 2016.
  6. ^ "How do thermoelectric coolers (TECs) work?". marlow.com. Retrieved 2016-05-07.
  7. ^ B.G. Yacobi, Semiconductor Materials: An Introduction to Basic Principles, Springer 2003 ISBN 0-306-47361-5, pp. 1–3
  8. ^ تعرَّف على عالم أشباه الموصلات العجيب، الباحثون المصريون
  9. ^ Kirj.ee
  10. ^ Google Books
  11. ^ أ ب Lidia Łukasiak; Andrzej Jakubowski (January 2010). "History of Semiconductors" (PDF). Journal of Telecommunication and Information Technology: 3. {{cite journal}}: Unknown parameter |lastauthoramp= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
  12. ^ Busch, G (1989). "Early history of the physics and chemistry of semiconductors-from doubts to fact in a hundred years". European Journal of Physics. 10 (4): 254–264. Bibcode:1989EJPh...10..254B. doi:10.1088/0143-0807/10/4/002.
  13. ^ Google Books
  14. ^ أ ب ت ث ج ح خ Peter Robin Morris (1990) A History of the World Semiconductor Industry, IET, ISBN 0-86341-227-0, pp. 11–25
  15. ^ رويترز (2021-11-09). "Top chip firms surrender to U.S. request in submitting data". news.cgtn.com.

قراءات إضافية

  • A. A. Balandin; K. L. Wang (2006). Handbook of Semiconductor Nanostructures and Nanodevices (5-Volume Set). American Scientific Publishers. ISBN 1-58883-073-X. {{cite book}}: Unknown parameter |lastauthoramp= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
  • Sze, Simon M. (1981). Physics of Semiconductor Devices (2nd ed.). John Wiley and Sons (WIE). ISBN 0-471-05661-8.
  • Turley, Jim (2002). The Essential Guide to Semiconductors. Prentice Hall PTR. ISBN 0-13-046404-X.
  • Yu, Peter Y.; Cardona, Manuel (2004). Fundamentals of Semiconductors : Physics and Materials Properties. Springer. ISBN 3-540-41323-5.
  • Sadao Adachi (2012). The Handbook on Optical Constants of Semiconductors: In Tables and Figures. World Scientific Publishing. ISBN 978-981-4405-97-3.
  • G. B. Abdullayev, T. D. Dzhafarov, S. Torstveit (Translator), Atomic Diffusion in Semiconductor Structures, Gordon & Breach Science Pub., 1987 ISBN 978-2-88124-152-9

وصلات خارجية

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=شبه_موصل&oldid=2391398"