-1 1 سردلا Diode ةيئانثلا ةلصولا

ةريغص ةمواق م كلتمت اهن ا ي ا ، يئابرهكلا رايتلل تلاصوم نوكت داوملا ضعب كل تمت اهن ا ي ا، ةلزاع ىرخ ا داوم نوكت اميف موينومل لاو ساحنلا لثم .

كيماريسلاو بشخلاو كيتسلابلا لثم ةريبك ةمواقم ي ا ،ةلدتعم ةمواقم تاذ ، ءابرهكلل .

ةيداعلا تلاصوملا نم لق ةلصوم داوم يهو تلاصوملا هابش ا ا ةجردب ءابرهكلا ليصوت ىلع ةرداق

تلاصوملا هابش او ليصوتلا -

1 ،ءابرهكلل ةبلصلا داوملا ليصوت ةيفيك نيرشع ىل ع ىوتحت يتلا مويسلاكلا ةرذ لاثم ذخ انل .

تارذلا لخاد تانورت كل إلا عيزوت تايوتسم ىل ع اعزوم ًانورت كلإا نورشع اهب طيحيو ، ةاونلا لخاد ةنحشلا بجوم انوتورب

1

s

2

: يلي امك ) تانورت كل إلا ةفلغ ا ( ةقاطلا نم نينورت كلإا لو لا ةقاطلا ىوتسم يف دجن *

2

s

2 2

p

6 3

s

2 3

p

6 4

s

2 ( 8

.

نينورت كلإا يجراخلا ةقاطلا ىوتسم يفو ىوتسملا تان ورت كلإا ام ا ، ةاونلاب ةطبترم ةرذلل ةيلخادلا ةفلغ لا تانورت كلإا نوكت * .

ةاونلاب اطابترا لق ا نوكتف ريخ لا

فلاغلا تانورت كلا ن ل، تارذلا كلت نيب ةيئايميكلا طباورلل ةجيتن وه تارولب ليكشتل تارذلا كسامت

نإ

ًاذإا طبترت .

ةر واجملا تارذلا تانورت كلإا عم كراشتلاب ةيئيزج تاردم ليكشتب موقت ام ةرذل يجراخلا فلاغلا تانورت كلإا دجاوت ىدؤيو .

ةاونلاو ةكرتشملا تانورت كل إلا نيب يئابرهكلا لعافتلا ةجيتن تارذلا تاردم يف يجراخلا بست كت دق .

ؤفا كتلا ) قاطن ( ىمست ةقاطلا نم ةبراقتم تايوتسم عمجت ةمزح نوكت ىلإا ةكرتشم ةيئيزج .

يلعا ةق اط تايوتسم ىلإا زفقتف ةيعاعشإا و ا ةيرارح رداصم نم ةيفاضإا ةقاط تانورت كل إلا ضعب ةمزح ىلإا ؤفاك تلا ةمزح نم نورت كل إلا زفقي يكلو لصاوتلا ةمزح لكشتل تايوتسملا كلت لخادتتو وهو ؤفاكتلا ةمزح ةقاطو ليصوتلا ةمزح ةقاط نيب قرفلا ىواست ةقاط بست كي ن ا بجي ، ليصوتلا .

ةروظحملا ةقاطلا ةوجفب فرعي ام

لخاد نم يف زفقي ةيرحب بقثلا ن ليصوتلا ورت كلإا ىدؤ يو .

لك ًابقث ن ا ةمزح امك ، ىلإا ؤفاكتلا ءابرهكلا ةمزح ليصوت نم نع زفقت يتلا ةلئوسم تانورت كل إلا نوكتو ةبلصلا كرحتت ةداملا ىمسي ًاغارف هناكم كرتي ليصوتلا ةبجوم ةيئابرهك ةمزح ةنحش ىلإا رود ؤفاكتلا ؤفاكتلا ةمزح ةمزح اجتنم،لصوملا يفرط دنع يئابرهك دهج طيلست دنع ) نورت كل إلا يئابرهكلا رايتلا ةنحشل لكشتي ةسكاعم ( ،يلاتلاب ) يئابرهكلا يحلاطصا لاجمل ( ًايئا ل سكاعم برهك رايت هاجتا دلوي يف يذلا ةرحلا رم لا ، تانورت كل إلا يئابرهكلا باسنت لاجملا اهدنع، هاجتا يف ًايئابرهك لاجم بقثلا ريسيو .

تانورت كل إلا بايسنل سكاعملا هاجتلا يف

ةلصوملا داوملا يف

لصوملا ةرار ح ةجرد عافترا ن إاف، كلذل ءابرهكلل ؤفاكتلا ةمزحب ةلصتم ليصوتلا ةمزح نوكت نم ريث ك لا باست كا ىلإا ىدؤي ) نفلاك سايقم ىلع ةجرد رفص ( ليلقب قلطملا رفصلا قوف .

ليصوتلا ةمزح ىلإا ؤفاكتلا ةمزح نم لقتنتل ةيفاك ةقاط تانورت كل إلا

ةلزاعلا داوملا يف

ةبسن لاب ادج ةيلاع ةقاط ىهو نيب ةروظحملا ةقاطلا ةمزح عاستا حوارتي .

ةيداع لا ةرارحلا ةجرد دنع ليصوتلا ةمزح ىلإا ؤفاكتلا ةمزح نم زفقي يكل نورت كل إلا ىلإا

تلاصاوملا هابش ا يف

ليلق دد ع نكمتي ثيحب ةلدتعم ةقاط ىهو دودحب وه ةروظحملا ةقاطلا ةمزح عاستا ن إاف ةرارحلا ةجرد دنع ليصوتلا ةمزح ىلإا ؤفاكتلا ةمزح نم زفقلل ةقاط باست كا نم تانورت كل إلا نم .

ةيداعلا

هبش لصوم لا هبش ىمسي، ليصوتلا ةمزح ىلإا اهسفن ةداملا تانورت كلإا لقتنت امدنع .

يقنلا لصوملا ، ةلصوملا هبش ةداملا يف يئابرهكلا رايتلا لكشت يف بقثلاو نورت كل إلا نم لك مهاسي ، لصوملا ه بش ىلع دهج طيلست نع جتانلا يئابرهكلا لاجملا عم كرحتي بقثلاف اهناكم ةكرات ، ل يصوتلا ةمزح ىلإا زفقلل ةيفاك ةقاط تانورت كل إلا نم ديزملا بست كتف .

اهتمواقم لقتو ةداملا ليصوت ةجرد دادزتف ،بوقثلا نم اديزم .

: نإا ثيح

n i



p i

يقنلا لصوملا هبش يف ةنحشلا تلاماح ددع ىواسي ليصوتلا لي صوتلا ةمزح ةمزح ىلإا ىلإا ؤفاكتلا ؤفاكتلا ةمزح ةمزح نم نم زفقت تانورت كل إلا يتلا زفق نوكيليسلا نع ةجتانلا تانورت كلإا بوقثلا ددع ددع وه وه

p i n

و

i

) 1 ( لاثم

ةجرد .

ةقاطلا ةوجف عاستاو ةيداعلا ةرارحلا نيوكت ي ف مهاست يتلا يف ةيئابرهكلا ةنحشلا تلاماحل يلكلا ددعلا وه ام ) ا ( ؟يئابرهكلا رايتلا

n i



p i

 1 .

2  10 10  1 .

2  10 10  2 .

4  10 10 /

cm

3

؟يئابرهكلا ليصوتلا ةيحان نم ةداملا هذه فنصت فيك ) ب (

( 4 )

eV

ىلإا نم حوارتت ةوجفلا ةقاط ن ل لصوم هبش ةداملا عون

ةمعطملا تلاصوملا هابش ا .

2

ةيعابر ر صانع يه موينامرجلاو

Si

نوكيليسلاك تلاصوملا هابش ا نإا ئشنت كل ذل تانورت كلإا ةعبر ا ىلع يوتحي يجراخلا اهفلاغ ن ا ي ا ، ؤفاكتلا .

ةرولبلا يف ةرواجملا تارذلا عم ةيمهاست طباور فلاغلا يف تانورت كل إلا نم فلتخم ددع اهل ىرخ ا رصانعب ةرولبلا ميعطت نإا ميعطتلا نع جتنيو ةلصوملا هبش ةداملا ةيلصوم ةدايز يف مهاسي يجراخلا : امه تلاصوملا هابش ا نم ناعون

N-type بلاسلا عونلا نم لصوم هبش

1 .

2

ةسماخلا ةع ومجملا نم تارذ ةفاضإا قيرط نع نوكيليسلاك ةلصوملا هبش ةداملا ميعطت تانورت كلإا ةسمخ كلتمت يتلا تارذ عم ةيمهاس ًلاثم As

نإ

خينرزلا تارذك، ةرولبلا ىلإا يرودلا لودجلا نم ت طباور ئشنت اهنم تانورت كلا ةعبر ا لعجي، يجراخلا اهفلاغ يف ةيئفاكت .

ىلإا زفقلا نم ةلو هسب نكمتيو ًارح سماخلا نورت كل إلا ىقبي امنيب ، ةطيحملا نوكيليسلا ةرولبلا خينرز ةرذ لك حنمتو Donor ةحنام خينرزلا ةدام ىمست .

ليصوتلا ةمزح

N d



n i



p i

.

ًارح ًانورت كلإا بلاسلا عونلا نم لصوملا هبش يف ةنحشلا تلاماح ددع يواسي كلذل

d

هبش يف تانورت كللا ىمستو .

حناملا تارذ ددع يواسيو تانورت كللا ددع وه ن ا ثيح .

ةيلق ل ا ةنحشلا تلاماح بوقثلا ىمستو ةيرث ك لا ةنحشلا تلاماح بلاسلا لصوملا

P-type بجوملا عونلا نم لصوم هبش

2 .

2

ًلاثم B نورو بلا تارذك يرودلا لودجلا نم ةثلاثلا ةعومجملا نم تارذب نوكيليسلا ةرولب ميعطت نإا كلت ني ب ةيمهاست طباور ءوشن ىلإا يدؤي ،يجراخلا اهفلاغ يف تانورت كلا ةثلاث كلتمت يتلا نوكيليسل ا تارذ ىدحإا يف دحاو نورت كلإا ىقبيو ، ةطيحملا نوكيليسلا تانورت كلإاو تانورت كل إلا ، ةصقان ةيمهاست ةطبار نوروبلا ةرذ عم ئشنيل ةطيحملا ةدام ىمستو ، ًابقث صقانلا نورت كل إلا اذه ىمسي ) نينورت كلإا ىلإا جاتحت ةيمهاستلا ةطبارلا ن ل ( .

Acceptr ًلاباق نوروبلا هبش يف ةنحش لا تلاماح ددع يواسي كلذل .

ًادحاو ًابقث لصوملا هبش ةرولب يف نوروب ةرذ لك ثدحتو

N a



n i



p i

بجوملا عونلا نم لصوملا ىم ستو ةلاحلا هذه يف نوروبلا وهو لباقلا تارذ ددع يواسي وهو بوقثلا ددع وه ن ا ثيح .

ةيرث ك لا ةنح شلا تلاماح بوقثلا ىمستو ، ةيلق لا ةنحشلا تلاماح ليصوتلا ةمزح يف تانورت كللا

) 2 ( لاثم

ىلع اهنم ةرذ لك يوتحت يتلا تلاصوملا هابش ا نم ةيقنلا موينامرجلا ةدام دعت موينامرجلا انمعط ول لصحن ملاع .

يجراخلا اهفلاغ يف تانورت كلا ةعبر ا ةسمخ ىلع يوتحت يتلا P روفسوفلا ةدام تارذ نم ب يقنلا ؟ يجراخلا اهفلاغ يف تانورت كلا ) ةيداعلا ةر ارحلا ةجرد دنع ًابقث ىلع يوتحت ةيقنلا موينامرجلا ةدام ن ا ًاملع ( ربتعت يه ف، يجراخلا اهفلاغ يف تانورت كلإا ةسمخ ىلع يوتحت روفسوفلا ةرذ ن ا امب ًادحاو ًارح انورت كلإا ةرولبلا حنمت روفسف ةرذ لك ن ا ي ا ةحنام ةدام

ةيئانثلا ةلصولا .

3

بجوملا عونلا نم لصوم هبشب لصتم بلاسلا عونلا نم لصوم هبش نم ةيئانثلا ةلصولا نوكتت ةيئابرهك كلاس اب اهليصوت لج ا نم ةلصوم ةدامب نايجراخلا ناحطسلا ىلطيو ، ؟ةيئانثلا ةلصولا لمعت فيك لصوملا هب

1 .

3

ءزجل ا هاجتاب تانورت كل إلال يراشتنا رايت ءوشن ىلإا يدؤي بجوملا عونلا نم دحتت اهدن ع .

لصوملا هبش نم بلاسلا ءزجلا ىلإا بوقثلل سكاعم رايتو ، بجوملا ةنحش لا تلاماح نم ةيلاخ ةقطنم لكشت ىلإا يدؤي امم بوقثلاب تانورت كللا .

بوضنلا و ا فازنتسلا ةقطنم ىمست

ةبجوملا ةرولبلا ى لا ةبلاسلا ةرولبلا نم هجتي يئابرهك لاجم فازنتسلا ةقطنم للختي ةنحش ت بست كاف تانورت كللا نم ًاددع ترسخ دق نوكت ةبلاسلا ةرولبلا ن ل تبست كا ف تانورت كللا نم ًاددع تبست كا دق نوكت ةبجوملا ةرولبلاو ، ةبجوم

E

.

ةبلاس ةنحش

i V i

يلخاد يئابره ةدايز ي ا لاجملا عنمي امدنع نزاوتلا ةلاح ىلإا ةلصولا لصتو ك دهج كلذ نع اشنيو .

فازنتسلا ةقطنم ربع راشتنلا نم ةنحشلا تلاماح ددع يف

i i

.

فازنتسلا ةقطنم ضرع لثمت d ثيح ةدعاقلا بسحب

يمام لاا زايحنلاا 2 .

3

بجوملا ةيراطب لا بطق ليصوت ي ا ، ةيئانثلا ةلصولا ىلع يمام ا يئابرهك دهج طيلست

نإ

ةلاح يف ةلص ولا لعجي ةبلاسلا ةرولبلاب بلاسلا ةيراطبلا بطقو ةبجوملا ةرولبلاب .

يمام لا زايحنلا هاجت ل ًاسكاعم يئابرهكلا دهجلا نع جتانلا E ex يجراخلا يئابرهكلا لاجملا هاجتا نوكي تانو رت كللا عافدنا ىلإا يدؤي يذلا رم لا فازنتسلا ةقطنم يف E i يلخادلا لاجملا ةرولبلا نيب سام تلا طخ هاجتاب ةبجوملا ةرولبلا يف بوقثلاو ةبلاسلا ةرولبلا يف ةرحلا اهتمواق م ةبسن ضفخو ، فازنتسلا ةقطنم قييضت ببسي ام ةبجوملاو ةبلاسلا سكع ي ا ، ةبجو ملا ةرولبلا يف بوقثلا ةكرح هاجتاب ) يحلاطصا ( يئابرهك رايت لكشتو ةبلاسلا ةرولبلا يف ةرحلا تانورت كللا ةكرح

يسكعلا زايحنلاا 3 .

3

ةيراطبلا بطق ليصوت ي ا ، ةيئانثلا ةلصولا ىلع يسكع يئابرهك دهج طيلست نإا ةلاح ىلإا يدؤ ي ةبجوملا ةرولبلاب بلاسلا ةيراطبلا بطقو ةبلاسلا ةرولبلاب بجوملا هاجتاب E ex يجراخلا يئابرهكلا لاجملا نوكي ةلاحلا هذه يفو يسكعلا زايحنلا فازنتسلا ةقطنم ضرع دايدزا ىلإا يدؤي امم هسفن ًادج فيعض رايت ء E i يلخادلا يئابرهكلا لاجملا انثتساب، يئابرهك رايت ليكشت عنميو ، ةنحشلا تلاماح نم ةيلاخلا .

يسكعلا زايحنلا رايت ىمسي .

ءابرهكلل ًلزاع ةلاحلا هذه يف ربتعت ةيئانثلا ةلصولا ن ا ي ا

: ةظحلام يمام لا زايحنلا ة لاح يف ًادج ًاريغص نوكي ةيئانثلا ةلصولا ىلع قبطملا دهجلا ن ا امب ًايئابرهك ًاحاتفم ةلا حلا هذه يف ةيئانثلا ةلصولا ربتعت ، يئابرهكلا رايتلا رورمب حمسيو .

ًاقلغم دهج قيبطت مت ول ىتح ، ًادج ًافيعض رايتلا نوكي ، يسكعلا زايحنلا ةلاح يف ام ا ًايئابرهك ًاحات فم ةلاحلا هذه يف ةلصولا ربتعت كلذل ، ةيئانثلا ةلصولا ىلع ريبك .

ًاحوتفم

ةيئانثلا ةلصولا تاقيبطت

.

4

ددرتملا يئابرهكلا رايتلا ميوقت رايت ىلإا ددرتمل ا رايتلا ليوحت ةيئانثلا ةلصولا ىلع دمتعت يتلا تاقيبطتلا مه ا نم .

رمتسم ًابجوم نوك ي ههاجتا ن ا ي ا ، ةرود فصن لك ةرم ههاجتا ددرتملا يبيجلا رايتلا ريغي ةلصوو ةم واقم ليصوت ربع ةرودلا نم يناثلا فصنلا يف ًابلاسو ةرودلا فصن يف يئابرهكلا دهج لا مسر ضرع مث نمو ، امهيلع ددرتم يئابرهك دهج قيبطتو ًاعم ةيئانث نايرسب حم ست ةيئانثلا ةلصولا ن ل ، تابذبذلا مسار ةطساوب ةمواقملا ىلع قبطملا .

بسحف دحاو هاجتا يف رايتلا