Félvezetők

– Úgy gondolom, a téglákkal volt gond. Vagy túl puhák voltak, vagy túl törékenyek. Az agyag téglák azokban az időkben nem igazán voltak jók, képzelheted – állapította meg Max a harangtornyot nézve.

– Itt nem ez a helyzet. Ez az épület még csak nem is téglákból épült! A leírás szerint márványból készült, ami túl nehéz volt, a talaj pedig túl puha – mondta Lily a kijelzőt mutatva, amin egy olasz történészprofesszor hologramja beszélt. – A téglák rendben vannak. Ezek a kultúránk építőkövei… Szó szerint!

– Valóban? A téglák? Ezeket tartod a kultúránk építőköveinek? – kacagott Max.

– Akkor mit kéne annak tartani? Acélt? Fát? Valamilyen korszerű anyagot? Egy különleges ötvözetet?

– Nos, nézz körbe! Mit látsz magad körül? – kérdezte Max.

Lily körülnézett, és látta a pisai ferde tornyot, a Katedrálist, a Piazza del Duomo-t, valamennyi épületet… Mind márványtéglából készültek. Max ezután megkérte őt, hogy figyelje meg az embereket. Mindegyik turistánál volt valamilyen kamera, tablet, phablet és a legkülönbözőbb elektronikus kütyük.

– Szóval? Elektronika lenne az építőkő?

Minden elektronikus eszköz áramkörökből áll, tranzisztorokból, chipekből, diódákból, ellenállásokból. És mindegyikük olyan anyagból készült, aminek az elektromos vezetőképessége változtatható, azaz félvezetőből.

Egy vezető, ahogy a neve sejteti, olyan anyag, ami vezeti az áramot, tehát átfolyik rajta az elektromos áram, míg a szigetelőknél pont fordítva történik. Ez azért van, mert a vezetők szerkezete elmozdulásra képes szabad elektronokat tartalmaz, ugyanakkor a szigetelőké nem. A vezetők közé tartozik például az ezüst vagy a réz (fémek) míg szigetelőnek számít az üveg és a papír.

A félvezetők a kettő között állnak: a körülményektől függően vagy vezetik az áramot vagy nem. Nagyon könnyen megváltoztatható a félvezetők vezetőképessége a bennük lévő szabad elektronok számának megváltoztatásával, a felmelegítésükkel, megvilágításukkal, vagy éppen a körülöttük lévő elektromos mező megváltoztatásával. Egy félvezető felmelegítése lehetővé teszi az elektronok szabaddá válását és szabad mozgását az atomok között, innen ered a kifejezés, „szabad elektronok”.

A leghíresebb félvezetők között van a szilícium és a germánium.

Valamennyi elektronikai eszköznek a félvezetők az építőkövei, legyen szó analóg vagy digitális eszközről, diódákról, tranzisztorokról, napelemről, LED-ről, kijelzőkről, integrált áramkörökről és szenzorokról. Képzeljük el a világot elektronikus kütyük nélkül: nem lenne TV vagy rádió, számítógép, videojáték, mobil telefon, tablet, nem lennének elektronikus orvosi műszerek, nem lenne fejlett irányítástechnika az autókban, repülőgépekben… Ez lenne a világ félvezetők nélkül.

– Oké, tehát a félvezetők a világunk építőkövei? Azaz germánium és szilícium? Hallottál a Szilícium-völgyről vagy a skóciai Silicon Glenről? Ezeknek igazán szuper high-tech helyeknek kell lenniük.

– Valójában nem csak a szilícium és a germánium. Rengeteg egyéb félvezető anyag létezik és mindegyikük tartalmaz nyomokban egyéb elemeket, mint bórt vagy foszfort. Ezek a szennyezők megváltoztatják a szabad elektronok számát. A kombinációk jó dolgok.

Ez a gondolat tudat alatt arra késztette őt, hogy kombinálja a híres olasz gelatót chipsszel. Vaníliát rendelt csokoládé chipsszel, széles mosollyal az arcán.

– Hány szabad elektron van a fagylaltodban? – ugratta őt Lily.

– Gelato lehetne az étrendem építőeleme! – válaszolta Max teli szájjal.