نسخة الفيديو النصية
املأ الفراغ. إضافة ذرات خماسية التكافؤ إلى شبه موصل نقي تغيره إلى فراغ. أ: شبه موصل غير مطعم، ب: موصل فائق، ج: شبه موصل من النوع p، د: شبه موصل من النوع n.
دعونا نبدأ بتذكر بعض المعلومات والمصطلحات الأساسية المتعلقة بأشباه الموصلات. في هذا السؤال، نتناول شبه موصل نقيًّا. تذكر أن أشباه الموصلات النقية تتكون من نوع واحد من العناصر، ولديها عدد متساو من الفجوات والإلكترونات الحرة. يجب أن نتذكر أيضًا أن أشباه الموصلات النقية تسمى أيضًا أشباه الموصلات غير المطعمة. يتناول السؤال هنا تأثيرات إضافة نوع معين من الذرات إلى شبه موصل نقي. هذه العملية تسمى التطعيم. تعتمد آثار التطعيم على نوع الشائبة المستخدمة. وبناء على نوع الشائبة المضافة إلى شبه الموصل، ينتهي الأمر بالحصول على شبه موصل من النوع p أو النوع n.
علينا أن نتذكر أن عدد الفجوات في أشباه الموصلات من النوع p يكون أكبر من عدد الإلكترونات الحرة. وللحصول على شبه موصل من النوع p، يجب أن نستخدم ذرات إشابة ثلاثية التكافؤ؛ أي لديها ثلاثة إلكترونات في الغلاف الإلكتروني الخارجي. وعلى الجانب الآخر، تحتوي أشباه الموصلات من النوع n على عدد من الإلكترونات الحرة أكبر من عدد الفجوات. وللحصول على شبه موصل من النوع n، يجب أن نستخدم ذرات إشابة خماسية التكافؤ؛ أي تحتوي على خمسة إلكترونات في غلاف التكافؤ الخارجي.
تذكر أن هذا السؤال يدور حول تطعيم شبه موصل نقي بذرات خماسية التكافؤ؛ لذا يبدو أن الخيار د هو الإجابة الصحيحة. يشير الخيار أ إلى أن التطعيم بذرات خماسية التكافؤ ينتج عنه شبه موصل غير مطعم. وهذا لا يمكن أن يكون صحيحًا؛ لأن شبه الموصل غير المطعم ليس سوى اسم آخر لشبه الموصل النقي. ونعلم أنه بمجرد تطعيم شبه موصل، فإنه لم يعد نقيًّا. ومن ثم علينا استبعاد الخيار أ.
يشير الخيار ب إلى أن الإجابة هي الموصل الفائق، وهو فئة أخرى تمامًا من المواد. فالموصل الفائق ليس نوعًا من أشباه الموصلات. ومن ثم نعرف أن هذا الخيار خطأ أيضًا. بالنسبة إلى الخيار ج، فقد بينا بالفعل أن أشباه الموصلات من النوع p لا بد أن تكون قد طعمت بشوائب ثلاثية التكافؤ، وليست خماسية التكافؤ. لذا دعونا نستبعد هذا الخيار أيضًا. وبذلك يتبقى لدينا الخيار د، وهو الإجابة الصحيحة. إذن إضافة ذرات خماسية التكافؤ إلى شبه موصل نقي تغيره إلى شبه موصل من النوع n.
