فيزياء 3ث – الفصل 8: الإلكترونيات الحديثة

أولا: أشباه الموصلات والتطعيم

أشباه الموصلات (السيليكون والجرمانيوم): توصيليتها بين الموصلات والعوازل وتزيد بالحرارة والشوائب. السيليكون النقي رباعي التكافؤ. التطعيم: إضافة شوائب للتحكم في التوصيلية. بلورة n: تطعيم بخماسي التكافؤ (فوسفور) فتكثر الإلكترونات السالبة. بلورة p: تطعيم بثلاثي التكافؤ (بورون) فتكثر الفجوات الموجبة.

ثانيا: الوصلة الثنائية (الدايود)

التحام بلورة p مع n تتكون وصلة pn تسمح بمرور التيار في اتجاه واحد (الانحياز الأمامي) وتمنعه في العكسي. الاستخدام الأشهر: تقويم التيار المتردد (تحويله لمستمر في شواحن الهواتف). منحنى الخواص: تيار كبير في الأمامي وصفر تقريبا في العكسي حتى جهد الانهيار.

ثالثا: الترانزستور والبوابات المنطقية

الترانزستور: بلورتان من نوع وشريحة من النوع الآخر (npn أو pnp)، له ثلاثة أطراف (الباعث والقاعدة والمجمع). يعمل كمكبر للإشارات الضعيفة وكمفتاح إلكتروني (أساس الحاسوب).

البوابات المنطقية: دوائر تتخذ قرارات (0 و1). AND: الخرج 1 إذا كانت كل المداخل 1. OR: الخرج 1 إذا كان أي مدخل 1. NOT: تعكس المدخل. وهي لغة الحاسوب الأساسية.

تدريبات

1. ما الفرق بين البلورة n والبلورة p؟
2. اشرح فكرة عمل الدايود كموحد للتيار.
3. ما وظيفتا الترانزستور؟
4. اكتب جدول الحقيقة لبوابات AND وOR وNOT لمدخلين.
5. لماذا يعد السيليكون أساس الصناعة الإلكترونية؟