بالبحث عن عنصر يدخل في صناعة الإلكترونيات، سنتحدث اليوم عن البحث عن أحد العناصر التي تدخل صناعة الإلكترونيات، لأن هناك العديد من العناصر التي تستخدم في صناعة الإلكترونيات، وأهمها السيليكون، لأنه يحتوي على العديد من العناصر والخصائص التي تجعله قادرًا على إجراء المرسلات: ممتاز، والذي سنتحدث عنه في مقالنا.
مقدمة للبحث عن أحد العناصر التي تدخل في صناعة الإلكترونيات
هناك أنواع عديدة من العناصر التي تتكون منها الإلكترونيات وتساعد بشكل كبير في توصيل التيار الكهربائي ونقل الإشارات من الأجزاء إلى بعضها البعض وتشمل هذه العناصر:
ما هو السيليكون؟
- السيليكون مادة تم اكتشافها عام 1977 وهي في فئة العناصر الطبيعية وتعطي تشابهًا كبيرًا مع المعدن.
- السيليكون عنصر طبيعي نقي يتكون من مادة رمادية يصعب لمسها.
- يُعرف السيليكون بلونه الغامق وبريقه المعدني
- السيليكون هو أحد تلك المواد التي يمكنك صنع العديد من الأشكال بها.
- السيليكون عنصر كيميائي ويتبع العناصر الموجودة في المجموعة 14 من الجدول الدوري، وتعرف باسم أشباه المعادن وكذلك أشباه الموصلات، ولها عدد ذري 14 كم.
- بالإضافة إلى ذلك، يحتل السيليكون المرتبة الثانية على كوكب الأرض ويأتي بعد الأكسجين، ولا يتواجد السيليكون في حالته النقية، ولكنه يتحد مع العديد من العناصر الأخرى من قشرة الأرض على شكل مركبات، بما في ذلك السيليكون، وهو مكون من الرمل
- يمكن استخدام السيليكون كمادة متعددة الاستخدامات في مجموعة واسعة من التطبيقات والأجهزة الإلكترونية، فضلاً عن استخدامه في صناعة الزجاج وأيضًا قطع غيار السيارات.
شاهد أيضاً: استخدام السيليكون في حياتنا اليومية
خصائص السيليكون
- من خصائص عنصر السيليكون أنه يحتوي على بلورة على شكل ماسة تُعرف بألماس الكربون.
- في درجة الحرارة العادية هو عنصر غير نشط، لكنه يتفاعل بشكل حاد عند درجة حرارة عالية
- يعد السيليكون أيضًا مكونًا مهمًا في إنتاج الأجهزة الإلكترونية عالية الحساسية.
- يتم أيضًا استخلاص زيت السيليكون، الذي يتمتع بخصائص فريدة، مما يجعل المحركات تعمل بشكل أسهل ويمنحها النعومة والمطاط لمساعدتها على العمل بشكل جيد.
- يتم استخدامه في إنتاج المعدات الطبية، لذلك فهو سهل الاستخدام لضمان أفضل أداء.
- يمكن استخلاص عنصر السيليكون بالأكسيد الموجود في الألومنيوم، ويمكن أيضًا الحصول عليه باستخدام رباعي كلوريد السيليكون.
مركب سيليكون
- تتشكل السبائك من خلال دمج العناصر مع محلول معدني صلب، وغالبًا ما يتم دمج السيليكون مع الألومنيوم لصنع سبيكة السيليكون، والتي تُستخدم في صنع الأجزاء المعدنية وتعتمد على النسبة المئوية للألمنيوم.
- يُفترض أن تحتوي سبائك السيليكون على مستويات مختلفة من مقاومة الشد وخصائص أخرى، نظرًا لأن السيليكون يتراوح من 5 إلى 23٪ من حيث الوزن، وتتميز سبائك السيليكون بقوتها العالية، والتي يتم تحديدها من خلال تكوين سبائك متعددة الأطوار.
- من مميزات سباك السيليكون أنه قوي ودقيق للغاية ويمكن استخدامه في العديد من الأجهزة.
- كما أنها جيدة جدًا في نقل الحرارة ويسهل تشكيلها بالشكل الذي تريده.
لماذا يستخدم السيليكون في صناعة الإلكترونيات؟
- يستخدم السيليكون في صناعة الأجهزة الإلكترونية لاحتوائه على خصائص مهمة من بينها أنه من أشباه الموصلات مما يعني أنه قادر على توصيل الكهرباء في ظل ظروف معينة وهو عازل.
- عنصر السيليكون له خصائصه الفريدة التي تحل العديد من المشاكل التي تواجه صناعة الإلكترونيات.
- يتم تعديل خصائص السيليكون عن طريق المنشطات، وهو مادة مثالية لصنع الترانزستورات لتضخيم الإشارات الكهربائية.
- وتجدر الإشارة إلى أنه أحد العناصر المكونة لقشرة الأرض.
- هذه الخصائص تجعلها مثالية كأجهزة إلكترونية.
- كما أنه الأكثر شيوعًا في قشرة الأرض، وسبائكه بأسعار معقولة.
السيليكون والموصلات
- من أجل جعل السيليكون أشباه موصلات، يجب معالجة الشوائب الصغيرة لتحرير الإلكترونيات دون تغيير الحرارة، على الرغم من وجود العديد من أنواع المواد التي تعتبر أشباه موصلات في السيليكون، وهما من أكثر المواد شيوعًا. في التطبيقات الإلكترونية.
- يمكن تكوين N عن طريق إدخال شوائب السيليكون، وله إلكترون واحد لكل ذرة، لذلك هناك العديد من الإلكترونات الحرة، والسليكون مشحون سالبًا.
- تتكون مادة P بإضافة عنصر يحتوي على جزء من ذرات الإلكترون أقل بكثير من السيليكون، وهي مادة موجبة، وتستخدم العديد من الأجهزة كلا النوعين من السيليكون، وهو عبارة عن أشباه موصلات.
- هناك أشياء كثيرة عن الأجهزة الإلكترونية أكثر تعقيدًا من حقيقة أن عنصر السيليكون هو أساس العديد من الأجهزة الإلكترونية وهو مصدر الطاقة لجميع أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية العملاقة أيضًا.
السيليكون النقي والالكترونيات
- يستخدم السيليكون على نطاق واسع كأشباه موصلات في الأجهزة الإلكترونية، بما في ذلك الترانزستورات ولوحات الدوائر المطبوعة والدوائر المتكاملة، والتي لها خصائص السيليكون لتحقيق أداء ممتاز، ولا تحتوي المادة العازلة على أي إلكترونات حرة.
- يستخدم السيليكون في الأجهزة الإلكترونية مثل أشباه الموصلات والترانزستورات والدوائر المتكاملة.
- كما أن لها خصائص مميزة مثل العزل الكهربائي الدائم.
- كما أنها تستخدم في إنتاج أجهزة الاستشعار.
- وهي مسؤولة عن التغيرات في الضغط والهواء في الأجهزة المعروفة باسم المقاومات.
- ما يسمى بأشباه الموصلات، وهي مادة عازلة، تتحول بسهولة إلى موصل.
- هناك أيضًا عدد من الإلكترونات التي تنتمي إلى مادة قادرة على التوصيل الكامل للتيار الكهربائي، ولدى السيليكون فرق بسيط بين نطاق التكافؤ وكذلك نطاق التوصيل.
- يساعد الاختلاف الناتج عن الطاقة المختلفة على نقل الإلكترونيات قليلاً عبر نطاق التكافؤ، والذي من خلاله يتحول السيليكون بسهولة إلى شبه موصل.
- يمكن أن تستخدمه صناعة أشباه الموصلات في الأجهزة الباعثة للضوء وبعض أنواع الليزر.
- كما تقوم بتصنيع معدات الاتصالات ومعالجة الإشارات وتعمل على تنظيم التحكم فيها.
- تمتص الشحنات الكهربائية العادية، وتجدر الإشارة إلى أنها تتأثر بشكل كبير بدرجات الحرارة المرتفعة.
- كما أنه يتحمل الجهد العالي ويمتص الشحنات السالبة الزائدة.
- كما أنها تستخدم في إنتاج أفران الميكروويف وأجهزة الكمبيوتر الكبيرة، وهي عامل رئيسي في إنتاج الهواتف الذكية.
- وهو عامل رئيسي في صناعة الثنائيات ويساعد بشكل كبير في تدفق التيار الكهربائي في مكان واحد ويمنع الشحن المفاجئ.
المكونات الأساسية للدائرة الإلكترونية
- تتكون الدائرة الإلكترونية من مجموعة من العناصر مثل جميع أنواع المقاومات والمكثفات والترانزستور المصنوع من السيليكون.
- يتم استخدامه في إنتاج الأجهزة الحديثة، مثل PlayStation و Wi-Fi، لأن عنصر السيليكون يوفر سرعة عالية.
- يمتص الكهرباء الزائدة ويعتبر الحل النهائي لجميع أنواع المشاكل التي تواجهها الأجهزة الإلكترونية.
سبيكة مصنوعة من الألومنيوم والسيليكون
- تحتوي هذه السبائك فقط على الألمنيوم والسيليكون، على عكس السبائك التي تحتوي على العديد من العناصر، فإنها تخضع للمعالجة الحرارية وتكون مفيدة لأنها تتمتع بسيولة جيدة عند صهرها وتتقلص أيضًا عند التصلب.
- تحتوي سبائك الألومنيوم والسيليكون على الألومنيوم والسيليكون، مما ينتج عنه سبائك الألومنيوم المذكورة أعلاه.
- وتجدر الإشارة إلى أن سبائك الألومنيوم والسيليكون مفيدة جدًا في الصب، أي عند استخدام الحرارة العالية التي تذوب وتتقلص، فإنها تعطي نتائج جيدة.
- يتم إضافة العديد من العناصر المختلفة إلى سبائك الألومنيوم والسليكون، مثل المنغنيز والنيكل والكوبالت.
- الألومنيوم مفيد جدًا في صب الأجزاء ذات أشكال السيليكون، ويفضل أن يكون سبائك السيليكون من النحاس، وألمنيوم السيليكون غير قابل للغسل، وهناك خواص ميكانيكية رديئة، ويمكن إضافة عناصر أخرى، بما في ذلك سبائك المنغنيز والألمنيوم.
شاهد أيضاً: أفضل مصنع للأحذية المرنة في مصر
استخدام السيليكون
- موصلية السليكون منخفضة جدا وخصوصا الخام، ولم تكن مناسبة كمادة في انتاج الدوائر الالكترونية ولكن المتخصصين يمكنهم معالجتها واي عنصر اخر يضاف ولكن بكميات قليلة وهذا التنشيط هو ضمان . زيادة كبيرة في موصلية السيليكون.
- تتفوق الاستجابة الكهربائية للسيليكون على الشاحنة وكذلك من خلال التحكم في عدد القنوات الحاملة والقنوات النشطة، وهذا النوع مهم جدًا في صناعة أشباه الموصلات وأجهزة الكشف عن الترانزستورات، بالإضافة إلى تصنيع أجهزة الكمبيوتر وأيضًا. الخلايا الشمسية.
- يستخدم السيليكون كموصل لنقل ليزر رامان لإنتاج ضوء ثابت بمواد السليكون العضوي، لكنه غير فعال للاستخدام كمصدر للضوء، كما أن السيليكون عنصر مهم في تصنيع العديد من الأجهزة الإلكترونية الحديثة لأنه تستخدم في صناعة رقائق الكمبيوتر.
- سطح السيليكون يعكس الضوء، ولكن بعد اختراع السيليكون الشهير، أصبح السيليكون الأسود قادرًا على امتصاص الضوء بشكل كبير، مما يجعله مميزًا للخلايا الشمسية، لأنه يمكن أن يمتص الأشعة تحت الحمراء، ويبلغ طول موجته حوالي 2500 نانومتر. .
- يمكن للسيليكون أن يمر بعمليتين قبل أن يتم استخدامه في صنع الأجهزة الإلكترونية، وإحدى العمليات الأولى هي التنقية، والتي تتضمن تحويله إلى سيليكون ليس من السيليكون الخالص.
- يستخدم عنصر السيليكون في إنتاج المباني لاحتوائه على العديد من العناصر مثل أكسيد السيليكون وثاني أكسيد السيليكون.
- يستخدم السيليكون أيضًا في إنتاج رقائق الكمبيوتر، فهو أحد المكونات المهمة في إنتاج الترانزستورات.
- لأنه عنصر مهم في صناعة المعرفة الكاملة للأجهزة الإلكترونية.
- وتستخدم هذه الرقائق الحاسوبية في صناعة الحواسيب بأشكالها المختلفة ومسجلاتها ومنطقها الرقمي.
استخدامات أخرى للسيليكون في الحياة
- الرمل، وهو ثاني أكسيد السيليكون، مع طين سيليكات الألمنيوم الخاص يمكن أن يصنع الخرسانة وكذلك الأسمنت.
- يستخدم السيليكون في إنتاج الزجاج، والمطاط الذي يحتوي عليه قادر على منع دخول الماء في الحمامات وحول النوافذ.
- يقلل من استهلاك الطاقة للأجهزة.
- ينظم مستوى الجهد.
- تقوم بتصنيع الدوائر الكهربائية وتعمل على تقليل استخدامها.
- تخيل العمر التشغيلي الطويل للأجهزة التي تحتوي على أشباه موصلات السيليكون.
- يعمل على خفض الجهد العالي للكهرباء.
- يتم استخدامه لتشغيل وإيقاف مصادر الطاقة.
أنظر أيضا: بحث عن الحركة المتسارعة مع المراجع
خاتمة بالبحث عن أحد العناصر الداخلة في صناعة الإلكترونيات
يعد السيليكون من أهم عناصر بناء الإلكترونيات، فهو مادة مرنة تستخدم في إنتاج العديد من الأجهزة الإلكترونية العملاقة بالإضافة إلى إنتاج قطع غيار السيارات. كما أنه يتحمل درجات حرارة عالية جدًا. ويمكن دمج السيليكون مع الألومنيوم لإنتاج إلكترونيات كبيرة جدًا، في نهاية مقالنا حول البحث عن أحد العناصر التي تدخل صناعة الإلكترونيات، لأن العناصر الخاصة في صناعة الإلكترونيات اكتسبت أهمية كبيرة. وأهمها عنصر السيليكون القادر على إنتاج العديد من الأجهزة التي يحتاجها الناس اليوم، ونتطلع إلى مشاركاتكم وتعليقاتكم.