الصمامات الثنائية نصف الناقلة

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

تتألّف معظم الصمامات الثنائية [الصمامات الثنائية] من موادَّ نصف ناقلة، وهي تُدعى كذلك لأنّها تكون نواقلَ جيّدةً للكهرباء تحت ظروف معيّنة، بينما تكون نواقلَ ضعيفةً تحت ظروف أخرى.

ويمكننا أن نصنِّف أنصاف النواقل في نمطين، النمط N حيث تقوم الإلكترونات المشحونة سلبياً بنقل معظم التيّار، والنمط P حيث تقوم بالعمل السابق الثقوب ذات الشحنة الموجبة.

وفي الإلكترونيات يشير المصطلح "ثقب" إلى فراغٍ في ذرةٍ ما يشغله في الحالة الطبيعية إلكترون، لكنه لا يكون موجوداً هنا.

الوصلة P-N

عندما نضع رقاقة (قطعة صغيرة) من مادة نصف ناقلة من النمط N بتماس مباشر مع رقاقة من مادة نصف ناقلة من النمط P، فإننا نحصل على وصلة N-P ذات خصائص فريدة ومفيدة. يحتوي الجهاز الذي فيه وصلة N-P واحدة على قطبين اثنين، مشكِّلاً صماماً ثنائياً نصف ناقل.

يظهر الشكل 5-1 رسماً تصويرياً لمثل هذا الجهاز. ونمثّل فيه المهبط (القطب المتصل بالرقاقة من النمط N) كخط مستقيم، بينما نمثّل المصعد (القطب المتصل بالرقاقة من النمط P) كسهم.

وبغضّ النظر عن استثناءاتٍ سوف نذكرها بعد قليل. فإنّ الإلكترونات تستطيع الجريان بسهولة من القطب N إلى القطب P، أي باتجاه معاكس لإشارة السهم، بينما لا تستطيع الجريان بتاتاً إلاّ بصعوبة بالغة من القطب P إلى القطب N، أي بالاتجاه الذي يشير إليه السهم.