ان اشباه النواقل توجد في الطبيعة على شكل بلورات مثل السيليسيوم و الجيرمنيوم حيث احدثت ثورة
كبيرة في عالم الالكترونيات لما اخترعوا الصمام الثنائي و الترانزيستور في القرن 20 م
التكوين الذري لأشبـاه النواقـل
إن أشباه النواقل مثل الجرمانيوم و السليسيوم هي عناصر بسيطة رباعية التكافؤ حيث تكون إلكتروناتها مرتبطة إرتباطا قويا فيما بينها ،و تكوينها بلوري أي أن ذراتها تشغل رؤوس مكعب بالتناوب .
ولتبسيط هذا التركيب نسقطه على مستو و إن كان ذلك أقل دقة و لكن أكثر عمليا ، حيث يظهر أن لكل ذرة ثمانية إلكترونات في مدارها الخارجي فأربع من إلكتروناتها وأربعة إلكترونات من جاراتـها الأربع الموالية لها مباشرة.
أشباه النواقل النقية و الحرارة :
يظهر من الشكل أن الطبقة الناقلية [bande De Conduction] خالية من الإلكترونات في الدرجة الصفر المطلق (الصفر كالفين )و هذا يعنـي أنـها عازلـة .
فلإثارة إلكترون حتى ينتقل من الطبقة التكافؤية[bande De Valance] إلى الطبقة الناقلية يكفي أن يكتسب طاقة قدرها واحد إلكترون فولط و ذلك برفع درجة حرارة شبه الناقل .حيث كلما إرتفعت درجة الحرارة كلما كانت الإلكترونات المتحررة أهم .
فعند درجة الحرارة العادية فإن شبه الناقل يكون ناقلا و لكن ناقليته تبقى ضعيفة ، و عندما تصل درجة الحرارة درجة إنصهاره فإنه يصبح ناقلا جيدا ولكن يفقـد قيمته الصناعية .
فنستنتج أنه كلما إرتفعت درجة الحرارة كلما إنخفضت مقاومية شبه الناقل أي أن معامله الحراري سالب و على هذا يمكن تصنيفه من المقاومات ذات المعامل الحراري السالب ( م.ح.س) ( C T N )
الناقلـية الذاتـية لشبـه الناقـل :
– عندما ترتفع درجة حرارة شبه الناقل فإن الإلكترونات تكتسب طاقة تمكنها من التحرر . فتغـادر ذراتهـا و تصبح حرة و لكن دون أن تغادر شبـه الناقـل .
فتحرير إلكترون ينتج عنه :
– وجود شحنة موجبة فائضة في نواة الذرة .
– مكان شاغر في الرابطة بين الذرتين نسميه ثـقـبا .
فيمكن للإلكترون المجاور أن يشغل هذا الثقب ليشغر ثقبا آخرا و هكذا …..
– فعدد ثقوب (م) الناتجة عن تحرر الإلكترونات(س) متساوية م = س.
