بحث عن أحد العناصر التي تدخل في صناعة الإلكترونيات
بحث عن أحد العناصر التي تدخل في صناعة الإلكترونيات، سوف نتحدث اليوم عن بحث عن أحد العناصر التي تدخل في صناعة الإلكترونيات، حيث أن هناك الكثير من العناصر التي تُستخدم بصناعة الإلكترونيات ومن أهمها السيليكون، حيث أنه يحتوي على عناصر وخصائص عديدة تجعله قادر على القيام بالموصلات بشكل ممتاز وهو ما سنتكلم عنه من خلال مقالنا.
محتويات المقال
مقدمة عن بحث عن أحد العناصر التي تدخل في صناعة الإلكترونيات
هناك أنواع متعددة من العناصر التي يتم من خلالها صناعة الإلكترونيات، هي تساعد بشكل كبير في توصيل الكهرباء وتوصيل الإشارات من الأجزاء إلى بعضها البعض، ومن بين تلك العناصر ما يلي:
ما هو السيليكون؟
- مادة السيليكون هي من المواد التي تم اكتشافها عام 1977 وهي من فئة العناصر الطبيعية وتعطي شبه كبير إلى المعدن.
- السيليكون هو عنصر طبيعي نقي يتكون من مادة رمادية اللون، و صلبة الملمس.
- يعرف عن عنصر السيليكون لونه داكن يحتوي على بريق مثل المعدن
- السيليكون من العناصر التي تستطيع أن تقوم بعمل العديد من الأشكال بها.
- إن السيليكون عبارة عن عنصر كيميائي وهو يتبع العناصر الخاصة بالمجموعة الـ 14 بالجدول الدوري، وهي معروفة بأشباه الفلزات وأيضًا وأشباه الموصلات كما أن عددهم الذَّري 14 كم أن لونه رمادي ويتميز ببريق المعادن، كما أنه يحتل الترتيب الـ 7 في العناصر التي تكون أكثر وفرة بالكون.
- كما أن السيليكون يحتل الترتيب الثاني بكوكب الأرض وهو يأتي بعد الأكسجين، والسيليكون لم يتواجد بحالته النقية، وإنما هو يكون متحد مع العديد مع العناصر الأخرى بالقشرة الأرضية هيئة مركبات منها السيليكا وهو مكون من الرمل.
- يمكن استخدام السيليكون كمادة متنوعة مع العديد من التطبيقات والأجهزة الإلكترونية، كما أنه يُستخدم في صناعة الزجاج وأيضًا صناعة قطع الغيار التي تكون خاصة بالسيارات.
شاهد أيضًا: استخدامات السيليكون في حياتنا اليومية
مميزات عنصر السيلكون
- من مميزات عنصر السيليكون أن لديه بلورة تشبه الشكل الماسي وتعرف باسم الماسة للكربون.
- هو عنصر غير نشط بالنسبة لدرجة الحرارة العادية، لكن عند درجة الحرارة العالية يتفاعل بشكل كبير
- كما أن عنصر السيليكون من العناصر الأساسية في صناعة العديد من الأجهزة الإلكترونية الحساسة.
- كما يتم استخلاص زيت السيليكون الذي يتميز بخصائص فريدة من نوعها، فيستطيع تسهيل عمل المحركات وإعطائه ليونة ومطاطية حتى يساعده على العمل بشكل جيد
- يدخل في تصنيع المعدات الطبية، حتى يسهل استخدامها لإعطاء أفضل أداء لها.
- يمكن استخراج عنصر السيليكون عن طريق الأوكسيد المتواجد في الألومنيوم، يمكن أيضًا الحصول عليه عن طريق رابع كلوريد السيليكون.
سبائك السليكون
- تكون السبائك من خلال الجمع بين العناصر محلول معدني يكون قوي، كما أن السيليكون يقترن بالألومنيوم في أحيان كثيرة من أجل إنتاج سبيكة من السيليكون المُستخدمة في صنع القطع المعدنية، وتكون معتمدة على نسبة من الألومنيوم.
- إن سبيكة السيليكون يتم افتراضها من خلال مستويات مختلفة عن طريق قوة الشد، وخصائص أخرى كما أن السيليكون يُمثل حوالي 5 لـ 23% من الوزن، كما أنها سبائك السيليكون تكون متميزة بقوتها العالية، وتُحدد عن طريق تشكيل السبائك التي تكون متعددة الأطوار.
- من خصائص سباك السيليكون بجانب أنها تكون بقوة كبيرة ودقيقة جداً، ويستطيع استخدامها في العديد من الأجهزة.
- كما أنها جيدة جدًا في توصيل درجة الحرارة، ويسهل تشكيلها للحصول على الشكل المطلوب.
لماذا يتم استخدام السيليكون في صناعة الأجهزة الإلكترونية؟
- يتم استخدام السيليكون في صناعة الأجهزة الإلكترونية حيث أنه يحتوي على خصائص مهمة، وهي تُعد من أهم تلك الخصائص أنها أشباه موصلات وهو ما يعني أنه قادر على توصيل الكهرباء ببعض الظروف كما أنه عازل.
- يتميز عنصر السيليكون وخصائصه الفريدة أنه يقوم بحل العديد من المشكلات التي تواجه الصناعة الإلكترونية.
- يتم تعديل الخصائص الخاصة بالسيليكون عن طريق عملية المنشطات، وهي خصائص منها مادة مثالية من أجل صنع ترانزستورات الخاصة بتضخم الإشارات التي تكون كهربائية.
- والجدير بالذكر أن يكون واحد من العناصر المكونة منها القشرة الأرضية.
- إن تلك الخصائص هي السبب وراء أنها مثالية مثل الأجهزة الإلكترونية.
- كما أنه الأكثر شيوعًا بقشرة الأرض، كما أن أسعار سبائكه تكون بأسعار معقولة.
السيليكون والموصلات
- من أجل أن يتم عمل السيليكون بأنه أشباه موصلات لابد من تخدير الشوائب الصغيرة من أجل إطلاق الإلكترونيات مع عدم تغيير الحرارة، بالرغم من أنه يوجد أنواع كثيرة من المواد التي تكون أشباه موصلات في السيليكون، وهما من أكثر المواد المنتشرة في استخدامات التطبيقات الإلكترونية.
- يمكن إنشاء مادة N عن طريق إدخال الشوائب الخاصة بالسيليكون وهي بها إلكترون واحد للذرة الواحدة، وبسبب ذلك فإنه يوجد الكثير من الإلكترونيات الحرة، كما أن السيليكون شحنة سالبة.
- يتم تكوين مادة P من خلال إضافة العنصر الذي له جزء من الذرات الإلكترونية التي تكون أقل بكثير من السيليكون، وهي تكون مادة موجبة، كما أن الكثير من الأجهزة تقوم باستخدام السيليكون بنوعيه ويكون أشباه موصلات.
- يوجد الكثير من الأشياء التي تكون أكثر تعقيدًا عن الأجهزة التي تكون إلكترونية، بالإضافة إلى أن عنصر السيليكون وهو الأساس للكثير من الإلكترونيات، كما أنه يعمل على تشغيل كافة أجهزة الكمبيوتر التي تكون عملاقة وأيضًا الهواتف الذكية.
السيليكون النقي والإلكترونيات
- ينتشر استعمال السيليكون على أنه أشباه موصلات بالأجهزة الإلكترونية، ومنها الترانزستورات وأيضًا لوحات الدوائر التي تكون مطبوعة وأيضًا الدوائر المتكاملة التي تمتلك خصائص السيليكون من أجل تحقيق أداء ممتاز، كما أن المادة العازلة لا توجد بها أي إلكترونات حرة.
- يدخل السيليكون في صناعة أجهزة إلكترونية مثل أشباه السيارات، الترانزستورات والدوائر المتكاملة.
- كما أنه يحتوي على خصائص مميزة مثل عزل الكهرباء بشكل نهائي.
- كما أنه يستخدم في تصنيع أجهزة الاستشعار.
- هو مسؤول في الأجهزة عن تغيرات الضغط والهواء في التي تعرف باسم المقاومات.
- كما أن ما يُعرف بأشباه الموصلات التي تكون عبارة عن مادة عازلة يتم تحويلها بشكل سهل للموصل.
- كما أن هناك عدد من الإلكترونات المملكة للمادة قادرة على التوصيل الكامل للكهرباء، كما أن السيليكون به فرق منخفض من خلال شريط التكافؤ وأيضًا شريط التوصيل.
- إن الاختلاف الناجم عن الطاقة المختلفة يُساعد على نقل الإلكترونيات بشكل بسيط من خلال شريط التكافؤ، ومن خلاله يتم تحويل السيليكون بسهولة لأشباه الموصلات.
- ويمكن استخدام صناعة أشباه الموصلات المستخدمة في الأجهزة التي تقوم بإصدار الضوء، وبعض أنواع أشعة الليزر.
- كما أنها أيضا تدخل في تصنيع أجهزة الاتصالات ومعالجة الإشارات وتعمل على تنظيم التحكم بها.
- تقوم بامتصاص الشحنات الكهربائية العادية، والجدير بالذكر أن هل تؤثر بشكل كبير بدرجة الحرارة المرتفع.
- كما أنها تحتمل الجهد الكبير وتمتص الشحنات السالبة الزائدة.
- أيضا يتم استخدامها في صناعة أفران الميكروويف وأجهزة الحاسب الآلي الكبيرة، وهي أيضا عامل أساسي في صناعة الهواتف الذكية.
- هو عامل أساسي في صناعة الصمامات الثنائية، ويساعد بشكل كبير على سريان التيار الكهربي في مكان واحد، ويمنع حدوث شحنات مفاجئة.
المكونات الأساسية لعمل الدائرة الإلكترونية
- يتم تصنيع الدائرة الإلكترونية من مجموعة عناصر مثل المقاومات بأنواعها المتعددة، والمكثفات والترانزستور المصنوع من عنصر السيليكون.
- يدخل في صناعة الأجهزة الحديثة مثل البلايستيشن، والواي فاي، لأن عنصر السيليكون يوفر السرعة العالية.
- ويقوم بامتصاص الكهرباء الزائد ويعد هو الحل النهائي لجميع أنواع المشكلات التي تواجه الأجهزة الإلكترونية.
سبائك مصنوعة من الألومنيوم والسيليكون
- إن تلك السبائك تحتوي على الألومنيوم وأيضًا السيليكون فقط، وهي عكس السبائك التي تحتوي على الكثير من العناصر، وهو يتم معالجتها بشكل حراري وهي مفيدة كما أن لديهم سيولة بشكل جيد لدى الانصهار وأيضًا يوجد انكماش في حين صلابتها.
- تحتوي سبائك الألومنيوم من مادة السيليكون على عنصر الألومنيوم عنصر السيليكون وذلك نتج عنه سبائك الألومنيوم التي سبق نذكرها.
- والجدير بالذكر أن سبائك الألومنيوم السيليكون مفيدة بشكل كبير في الصب، بمعنى في الاستخدام الحراري العالي، وهو الانصهار والانكماش فإنها تعطي نتيجة جيدة.
- يضاف إلى سبائك السيليكون الألومنيوم، الكثير من العناصر المختلفة مثل المنجنيز والنيكل والكوبالت.
- إن الألومنيوم مفيد للغاية من أجل صب الأجزاء بالأشكال السيليكون وتُفضل بسبائك السيليكون التي تكون نحاسية، كما أن ألمونيوم السيليكون لم يكن قابل للغسل، كما أنه يوجد خواص ميكانيكية تكون سيئة ويُمكن إضافة عناصر أخرى منها المنغنيز وسبائك الألومنيوم.
شاهد أيضًا: افضل شركة صناعة احذية مرنة في مصر
استخدامات السيليكون
- إن الموصلية الخاصة بعنصر السيليكون قليلة للغاية خاصة الخام، كما أنها لم تكن مُناسبة على أنها مادة في تصنيع الدارات الإلكترونية، ولكن يتمكن المختصون من معالجتها، ويتم إضافة أي عنصر آخر ولكن بكميات قليلة، وتلك التنشيط يكون ضامن لزيادة كبيرة بالموصلية للسيليكون.
- يتم تعدي استجابة السيليكون الكهربائية من خلال التحكم بالشاحنة وأيضًا عدد الموجات التي تكون حاملة ونشطة، وتلك النوع يكون مهم للغاية في صناعة الأجهزة الخاصة الكشف الخاص بأشباه الموصلات، وأيضًا الترانزستورات بالإضافة إلى تصنيع الحواسيب وأيضًا الخلايا الشمسية.
- يتم استعمال السيليكون كموصل من أجل نقل الليزر من رامان لكي يتم إنشاء ضوء ثابت بعضويات السيليكون، ولكن يكون غير فعال من أجل استخدامه على أنه مصدر للضوء، كما أن السيليكون هو عنصر هام في تصنيع الكثير من الأجهزة الإلكترونية الحديثة، كما أنه يُستخدم في صناعة الرقائق الخاصة بالحواسيب.
- إن سطح السيليكون يكون عاكس للضوء ولكن بعد أن تم اختراع السيليكون المعروف السيليكون الأسود صار بمقدوره امتصاص الضوء بشكل هائل، وهو ما يجعله خاص بالخلايا الشمسية، حيث أنه قادر على امتصاص الأشعة تحت الحمراء ويصل موجتها حوالي 2500 نانومتر.
- إن السيليكون قادر على أن يمر بعمليتين قبل أن يتم استخدامه لصناعة الأجهزة الإلكترونية ومن أولى العمليات هي التنقية، وهي تكون شاملة لتحويله من خلال السيليكون الذي لم يكن نقي السيليكون النقي.
- يدخل عنصر السيليكون في صناعة وحدات البناء، لأنه يحتوي على العديد من العناصر مثل أكسيد السيليكون وثنائي أكسيد السيليكون.
- يستخدم أيضا السيليكون في تصنيع الرقائق الحاسوبية هو من أحد العناصر الهامة في تصنيع الترانزستور.
- حيث أن هو المكون الهام في صناعة الدراية الكاملة في الأجهزة الإلكترونية.
- تلك الرقاقات الحاسوبية تدخل في صناعة أجهزة الكمبيوتر بأشكالها المتنوعة والمسجلات والمنطق الرقمي.
استخدامات أخرى للسيليكون في الحياة
- إن الرمل الذي يكون ثاني أكسيد خاص بالسيليكون مع الطين الخاص سليكات الألمنيوم قادران على تصنيع الخرسانة وأيضًا الأسمنت.
- يتم إدخال عنصر السيليكون في تصنيع الزجاج كما أن المطاط الذي يكون فيه قادر على منع تسرب المياه بالحمامات وأيضًا حول النوافذ.
- تعمل على تقليل استهلاك مستوى الطاقة في الأجهزة.
- تقوم بتنظيم مستويات الجهد الكهربائي.
- تدخل في صناعة الدارات وتعمل على تصغير حجم استخدامها.
- توضيح فترة زمنية طويلة للأجهزة التي تحتوي على سيليكون أشباه الموصلات.
- تعمل على الحد من الجهد العالي للكهرباء.
- تستخدم في تشغيل وإغلاق مصادر التيار الكهربي.
شاهد أيضًا: بحث عن الحركة المتسارعة بالمراجع
خاتمة عن بحث عن أحد العناصر التي تدخل في صناعة الإلكترونيات
من أهم العناصر القادرة على صناعة الإلكترونيات هو السيليكون حيث أنه من المواد المرنة التي يتم استخدامها في صناعة الكثير من الأجهزة الإلكترونية العملاقة بالإضافة إلى استخدامه في صناعة قطع الغيار الخاصة بالسيارات كما أنه يتحمل الكثير من درجات الحرارة العالية، كما أن السيليكون يمكن اتحاده مع الألومنيوم من أجل تصنيع العديد من الإلكترونيات الضخمة، في ختام مقالنا عن بحث عن أحد العناصر التي تدخل في صناعة الإلكترونيات حيث أن العناصر الخاصة في صناعة الإلكترونيات أصبحت لها أهمية كبيرة وأهمها عنصر السيليكون القادر على تصنيع الكثير من الأجهزة التي يحتاجها الإنسان في وقت الحالي ونحن في انتظار مشاركاتكم وتعليقاتكم.