أشباه الموصلات هي مواد ذات موصلية كهربائية تقع بين الموصلات (مثل النحاس) والعوازل (مثل المطاط). موصليتها الكهربائية تتأثر بشدة بدرجة الحرارة، والضوء، والحقول الكهربائية والمغناطيسية، وتركيز الشوائب.

الخصائص الرئيسية لأشباه الموصلات :

*

موصليتها متوسطة:

ليست موصلة للكهرباء بشكل جيد مثل المعادن، وليست عازلة تماماً.
*

حساسية عالية للمؤثرات الخارجية:

تتغير موصليتها بشكل كبير استجابةً للظروف البيئية مثل درجة الحرارة، الضوء، والحقول الخارجية.
*

إمكانية التحكم في الموصلية:

يمكن تغيير موصلية أشباه الموصلات عن طريق إضافة شوائب ( عملية تسمى المنشطات) لتغيير خصائصها الكهربائية، مما يسمح بإنشاء مواد ذات خصائص موصلية p-type و n-type.
*

فجوة نطاق طاقة محددة:

لديها فجوة طاقة (band gap) بين نطاق التوصيل ونطاق التكافؤ، وهذه الفجوة تحدد سلوكها الكهربائي.

أمثلة على أشباه الموصلات:

*

السيليكون (Si):

أكثر أشباه الموصلات شيوعاً، ويستخدم بشكل رئيسي في صناعة الإلكترونيات.
*

الجرمانيوم (Ge):

يستخدم في بعض التطبيقات الإلكترونية، ولكن أقل شيوعاً من السيليكون.
*

الزرنيخيد الغاليوم (GaAs):

يُستخدم في التطبيقات عالية التردد والسرعة.
*

الكربيد السيليكون (SiC):

يستخدم في تطبيقات الطاقة عالية الجهد ودرجات الحرارة المرتفعة.

أهمية أشباه الموصلات:

أشباه الموصلات أساسية في صناعة الإلكترونيات الحديثة، حيث تُستخدم في تصنيع:

*

الترانزستورات:

وحدة أساسية في الدوائر الإلكترونية.
*

الديودات:

تستخدم للتحكم في اتجاه التيار.
*

الميكروكرات:

أجهزة حاسوب مصغرة.
*

الخلايا الشمسية:

تحول الطاقة الشمسية إلى كهرباء.
*

أجهزة الاستشعار:

تستخدم لقياس الكميات الفيزيائية المختلفة.


باختصار، أشباه الموصلات هي مواد ذات خصائص كهربائية فريدة تجعلها حجر الزاوية في التكنولوجيا الحديثة.