❓‍ تفاوت نیمه رساناها با سایر مواد چیست؟

🔼در پست قبلی نیمه رساناها معرفی شدند، اکنون به منشا ویژگی نیمه رسانایی در این مواد می پردازیم. مواد را می‌توان بر اساس نحوه‌ی پر شدن ترازهای انرژی آنها به سه دسته رسانا، نیمه رسانا و نارسانا تقسیم کرد:

1. رسانا:

در رساناها، نوار رسانش (بالاترین تراز انرژی اشغال شده توسط الکترون‌ها) تا حدی پر است. به همین دلیل، الکترون‌های آزاد به راحتی در بین اتم‌ها حرکت می‌کنند و جریان الکتریکی را هدایت می‌کنند. فلزات متداول مانند مس، نقره و طلا نمونه‌هایی از رساناها هستند.

2. نارسانا (عایق):

در نارساناها، گاف انرژی بسیار بزرگ است. به ندرت الکترونی در نوار رسانش وجود دارد و در نتیجه، جریان الکتریکی را هدایت نمی‌کنند. پلاستیک، شیشه و سرامیک نمونه‌هایی از نارساناها هستند.

3. نیمه رسانا:

در نیمه‌هادی‌ها، گاف انرژی (فاصله بین نوار ظرفیت و نوار رسانش) کوچکتر از نارساناها است، اما همچنان وجود دارد. در حالت عادی، تعداد کمی الکترون در نوار رسانش وجود دارد و رسانایی الکتریکی ضعیف است. با افزایش دما یا افزودن ناخالصی به نیمه‌هادی، تعداد الکترون‌ها در نوار رسانش افزایش می‌یابد و رسانایی الکتریکی به طور قابل توجهی بالا می‌رود. سیلیکون و ژرمانیوم نمونه‌هایی از نیمه‌هادی‌ها هستند.


⬅️آلایش یا دوپینگ:

آلایش: فرآیندی ست که در آن ناخالصی‌ به نیمه‌هادی اضافه می‌شود تا رسانایی الکتریکی آن را افزایش دهد. بر همین اساس نیمه‌هادی ها به دو گروه تقسیم می شوند:

نیمه رسانا نوع n: با افزودن ناخالصی‌هایی با اتم‌های دارای الکترون اضافی (مانند فسفر)
نیمه رسانا نوع p: با افزودن ناخالصی‌هایی با کمبود الکترون (مانند بور)

#ماده_چگال
#نیمه_رسانا
✉️ @IDSchools
✉️ @IDS_Physics