Полупроводници

„Мисля, че проблемът са били тухлите. Те са били или прекалено меки, или прекалено трошливи. Глинените тухли по онова време не са били много добри, както можеш да си представиш.“, каза Макс, гледайки към камбанарията.

„Тук случаят не е такъв. Сградата дори не е от тухли. Тя е направена от мрамор и той е бил прекалено тежък, а земята прекалено мека според справочника“, каза Лили и му посочи своя дисплей, където говореше холограмата на италиански професор по история. „Тухлите са чудесни. Те са строителния материал на нашата цивлизация....буквално!“

„Наистина ли? Тухлите? Това ли смяташ, че са строителните блокове на нашата цивилизация?“, Макс се смееше. „А кое е тогава?“, попита Лили. „Стоманата? Дървото? Някакъв авангарден материал? Или специална сплав?“

„Е, добре, я се огледай наоколо! Какво виждаш?“, каза Макс. Лили се огледа и видя Кулата в Пиза, Катедралата, Пиаца дел Дуомо, всички сгради... те бяха направени от тухли или мрамор. После Макс я помоли да погледне хората наоколо. Всички туристи бяха снабдени с различни видове камери, мобилни телефони, таблети, фаблети и всякакви видове електронни устройства.

„Е, и какво? Електрониката ли е основа на нашата цивлизация?“ Всички електронни устройства са направени от електрически схеми, транзистори, чипове, диоди, резистори. И всички използват материал с проводимост, която може да бъде нагласена,  полупроводник.

Проводникът, както показва и неговото название, е материал, който провежда ток, което означава, че позволява на електрическия ток да протича през него, докато изолаторът има обратна функция, той не пропуска тока Това става, защото проводниците имат електрони в структурата си, които се движат свободно, докато изолаторите нямат такива. В групата на проводниците се включват материали като сребро и мед (метали), докато изолаторите включват стъкло и хартия.

Полупроводникът стои по средата: той може да провежда ток в зависимост от условията около него, а може и да не провежда. Ние лесно можем да променим проводимостта на полупроводника като променяме количеството свободни електрони, които той съдържа, като го нагряваме, осветяваме или като променяме електрическото поле около него. Нагряването на полупроводника дава възможност на електроните да се освободят и да се движат свободно между атомите, откъдето идва и терминът: „свободни електрони“.

Някои от най-известните полупроводници са силицият и германият.

Полупроводниците са строителните блокове на всички електронни устройства, били те аналогови или цифрови, като диоди, транзистори, слънчеви клетки, светодиоди и дисплеи, интегрални схеми, сензори. Представи си свят без електронни чипове: няма радио и телевизия, няма компютри, няма видеоигри, няма мобилни телефони или таблети, няма електронно медицинско оборудване, няма контролни табла в автомобилите или самолетите...ето такъв е светът без полупроводници.

 „Добре, значи полупроводниците са строителните блокове на нашия свят? Това означава германия и силиция, така ли? Чувал ли си за Силиконовата долина, за Silicon Glen и пр? Те се смятат да супер напреднали високо-технологични центрове.“

Всъщност не става дума само за силиция и германия. Има много други полупроводникови материали и всички те съдържат следи от други елементи като бор или фосфор. Тези примеси променят количеството на свободните електрони. Комбинациите са добри са електрониката“. Тази мисъл подсъзнателно го доведе до идеята да комбинира прочутия италиански сладолед с чипс. С широка усмивка той поръча ванилия с шоколодов чипс.

Колко свободни електрони има в твоя сладолед?“ – пошегува се Лили.

„Сладоледът може да бъде строителният блок на моята диета!“, отговори Макс с пълна уста.