ملف تدريبي: أشباه الموصلات النقية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على وصْف الروابط الكهربية في أشباه الموصلات النقية.

س١:

يوضِّح الشكل الآتي شبكة من ذرات Si؛ حيث يوجد إلكترون حر بمحاذاة فراغ. أيٌّ من الأشكال الآتية يمثِّل بشكل صحيح الشبكة بعد فترة قصيرة؟

  • أ
  • ب
  • ج
  • د
  • ه

س٢:

في شبه موصل نقي عند درجة حرارة 320 K، يكون عدد الإلكترونات الحرة في شبه الموصل 𝑛. تزداد درجة حرارة شبه الموصل إلى 420 K. أيٌّ من الآتي يَصِف بطريقة صحيحة كيف يتغيَّر 𝑛؟ علمًا بأن شبه الموصل يكون في حالة اتزان عند كلتا درجتي الحرارة.

  • أيظلُّ 𝑛 ثابتًا.
  • بيزداد 𝑛.
  • جيقلُّ 𝑛.

س٣:

يوضح الشكلان الآتيان شبكة من ذرات Si. أي من الشكلين يوضح الشبكة عند درجة حرارة أعلى؟

  • أ
  • ب
  • جكلا الشكلين يوضحان الشبكة عند نفس درجة الحرارة.

س٤:

في شبه موصل نقي عند درجة حرارة 320 K، معدَّل تحرُّر الإلكترونات في شبه الموصل هو 𝑛، ومعدَّل تكوُّن الثقوب في شبه الموصل هو 𝑛. تنخفض درجة حرارة شبه الموصل إلى 280 K. ما نسبة 𝑛 إلى 𝑛؟ علمًا بأن شبه الموصل يكون في حالة اتزان عند كلتا درجتي الحرارة.

س٥:

في شبه موصل نقي عند درجة حرارة 320 K، يكون عدد الإلكترونات الحرة 𝑛، وعدد الفجوات 𝑛. تنخفض درجة حرارة شبه الموصل إلى 280 K. ما نسبة 𝑛 إلى 𝑛؟ علمًا بأن شبه الموصل يكون في حالة اتزان حراري عند كلتا درجتي الحرارة.

س٦:

في شبكة من ذرات Si، إلكترون في الغلاف الأبعد لذرة يكتسب طاقة كافية ليصبح إلكترونًا حرًّا، تاركًا فجوة في الغلاف. تُملأ الفجوة بعد ذلك بواسطة إلكترون مختلف. أيٌّ من الآتي يمكن أن يكون مصدرًا للإلكترون الذي يملأ الفجوة؟

  • أإلكترون مقيد من غلاف غير الغلاف الأبعد للذرة التي صدر منها الإلكترون الحر.
  • بإلكترون مقيد من غلاف غير الغلاف الأبعد لذرة مرتبطة مع الذرة التي صدر منها الإلكترون الحر.
  • جإلكترون مقيد من الغلاف الأبعد لذرة مرتبطة مع الذرة التي صدر منها الإلكترون الحر.
  • دإلكترون مقيد من الغلاف الأبعد للذرة التي صدر منها الإلكترون الحر.
  • هإلكترون حر آخَر في الشبكة.

س٧:

في شبكة من ذرات Si، يحصل إلكترون في الغلاف الخارجي للذرة على طاقة كافية ليصبح إلكترونًا حرًّا، تاركًا فجوة في الغلاف. أيٌّ من الأحداث الآتية من المرجَّح أن تحدث في الشبكة بعد فترة زمنية قصيرة من تحرُّر الإلكترون؟

  • أسيعود الإلكترون الحر للاتحاد مع الفجوة.
  • بسيَنتُج إلكترون حر وفجوة آخران.

س٨:

يوضِّح الشكل شبكة من ذرات Si عند درجة حرارة 300 K.

أيٌّ من العناصر الموضَّحة في الشكل إلكترون حر؟

  • أأ
  • بب

ما الشحنة النسبية الفعالة للعنصر المشار إليه بالحرف (ب)؟

  • أ1
  • ب0
  • ج+1

س٩:

ذرة Si جزء من جسم يتكوَّن من ذرات Si، كما هو موضَّح في الشكل. الإلكترونات في مستويات الطاقة الخارجية للذرات فقط هي الممثَّلة. كم إلكترونًا في المستوى الخارجي لذرة في هذا الجسم يكوِّن روابط تساهمية مع الذرات المجاورة؟

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.