أشباه الموصلات مقابل المعادن
معادن
المعادن معروفة للبشر لفترة طويلة جدًا. هناك أدلة تثبت استخدام المعادن في 6000 قبل الميلاد. كان الذهب والنحاس أول معادن يتم اكتشافها. كانت تستخدم في صنع الأدوات والمجوهرات والتماثيل وما إلى ذلك. ومنذ ذلك الحين ولمدة أطول تم اكتشاف عدد قليل من المعادن الأخرى (17). نحن الآن على دراية بـ 86 نوعًا مختلفًا من المعادن. المعادن مهمة للغاية بسبب خصائصها الفريدة. عادة ما تكون المعادن صلبة وقوية (هناك استثناءات مثل الصوديوم. يمكن تقطيع الصوديوم بالسكين). الزئبق معدن موجود في الحالة السائلة.إلى جانب الزئبق ، توجد جميع المعادن الأخرى في الحالة الصلبة ، ويصعب كسرها أو تغيير شكلها مقارنة بالعناصر غير المعدنية الأخرى. المعادن لها مظهر لامع. معظمهم لديهم لمعان فضي (باستثناء الذهب والنحاس). نظرًا لأن بعض المعادن شديدة التفاعل مع غازات الغلاف الجوي مثل الأكسجين ، فإنها تميل إلى الحصول على ألوان باهتة بمرور الوقت. هذا يرجع بشكل أساسي إلى تكوين طبقات أكسيد المعادن. من ناحية أخرى ، فإن المعادن مثل الذهب والبلاتين مستقرة للغاية وغير تفاعلية. المعادن قابلة للطرق ولطيفة ، مما يسمح باستخدامها لصنع أدوات معينة. المعادن عبارة عن ذرات يمكنها تكوين الكاتيونات عن طريق إزالة الإلكترونات. لذلك فهي موجبة كهربائيا. يسمى نوع الرابطة التي تتكون بين ذرات المعدن بالرابطة المعدنية. تطلق المعادن إلكترونات في غلافها الخارجي وتشتت هذه الإلكترونات بين الكاتيونات المعدنية. لذلك ، تُعرف باسم بحر من الإلكترونات غير الموضعية. تسمى التفاعلات الكهروستاتيكية بين الإلكترونات والكاتيونات الترابط المعدني.يمكن للإلكترونات أن تتحرك. لذلك ، المعادن لديها القدرة على توصيل الكهرباء. كما أنها موصلات حرارية جيدة. بسبب الترابط المعدني المعادن لها هيكل مرتب. نقاط الانصهار العالية ونقاط الغليان للمعادن ترجع أيضًا إلى هذه الرابطة المعدنية القوية. علاوة على ذلك ، المعادن لها كثافة أعلى من الماء. العناصر في المجموعة IA و IIA هي معادن خفيفة. لديهم بعض الاختلافات من الميزات العامة الموصوفة أعلاه للمعادن.
أشباه الموصلات
الموصلات عبارة عن مواد ذات موصلية كهربائية عالية. العوازل هي مواد لا توصل الكهرباء. أشباه الموصلات هي المواد الموجودة بين الموصلات والعوازل. لذا فإن الموصلية الكهربائية لها تقع بين الموصلات والعوازل. يمكن أن يكون أشباه الموصلات عنصرًا أو مركبًا. السيليكون هو العنصر الأكثر استخدامًا كمادة أشباه الموصلات. الجرمانيوم هو أيضًا مثال آخر على ذلك. يتم تغيير موصلية هذا العنصر النقي بإضافة كميات مختلفة من الشوائب.تُعرف هذه باسم dopants وتعرف إضافة هذه باسم المنشطات. معظم المنشطات المستخدمة في السيليكون هي البورون أو الفوسفور. تُعرف أشباه الموصلات المخدرة أيضًا باسم خارجي. بخلاف العناصر ، يمكن أيضًا أن تعمل المركبات العضوية كأشباه موصلات. تختلف آلية توصيل الكهرباء في أشباه الموصلات. تحمل بعض أشباه الموصلات الكهرباء عبر الإلكترونات (نوع N) بينما يحمل بعضها الكهرباء عبر ثقوب موجبة الشحنة (النوع p). تُستخدم أشباه الموصلات على نطاق واسع في المعدات الكهربائية مثل أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الراديو والهواتف وما إلى ذلك ، كما يتم تضمينها أيضًا في الخلايا الشمسية والترانزستورات والثنائيات وما إلى ذلك.
ما الفرق بين أشباه الموصلات والمعدن؟
• المعادن هي موصلات وبالتالي فهي تحمل كمية كبيرة من الكهرباء. الموصلية الكهربائية لأشباه الموصلات أقل من المعادن.
• في المعادن تنفذ الإلكترونات التيار. لكن في أشباه الموصلات ، يتم تنفيذ التيار عن طريق تدفق إلكترونات الثقوب الموجبة الشحنة.
