Puslaidininkiai

„Manau, kad problemą sukėlė plytos. Jos buvo arba per minkštos, arba per trapios! Tuo metu keraminės plytos nebuvo tokios geros, kaip įsivaizduoji,“ – pasakė Maksas žiūrėdamas į varpinės bokštą.

„Tai ne tas atvejis. Pastatas – net ne iš plytų! Pasak gido, jis pastatytas iš marmuro ir buvo per sunkus, o žemė per minkšta, – užginčijo Lilė ir parodė jam savo ekraną, kuriame kalbėjo italų istorijos profesoriaus holograma. – Plytos yra puikios. Jos – mūsų civilizacijos statybiniai blokai... tiesiogine prasme!“

„Tikrai? Plytos? Tai štai ką tu laikai mūsų civilizacijos statybiniais blokais!“ – juokėsi Maksas. „Tai kas tada? – paklausė Lilė. – Plienas? Mediena? Pažangioj medžiaga? Koks nors ypatingas lydinys?“

„Gerai, apsidairyk! Ką matai?“ – pasiteiravo Maksas. Lilė apsidairė ir pamatė Pizos bokštą, katedrą, katedros aikštę. Visi pastatai... buvo pastatyti iš plytų arba marmuro. Tada Maksas paprašė pažiūrėti į juos supančius žmones. Turistai laikė rankose įvairių tipų kameras, mobiliuosius telefonus, planšetes, planšetofonus ir visokius elektroninius niekučius.

„Tai ką? Elektronika yra statybiniai blokai?“ – suabejojo Lilė.

Visus elektroninius prietaisus sudaro grandinės: tranzistoriai, lustai, diodai, rezistoriai. Visi jie pagaminti naudojant medžiagą, kurios laidumą galima pritaikyti – puslaidininkį.

Laidininkas, kaip galima suprasti iš pavadinimo, yra medžiaga, kuri praleidžia ja tekančią elektros srovę, o izoliatorius priešingai – nelaidus srovei. Mat laidininkuose yra laisvųjų elektronų, kurie gali laisvai judėti, o izoliatoriuose nėra. Iš laidininkų galima paminėti tokias medžiagas kaip sidabras arba varis (metalai), o iš izoliatorių – stiklą ir popierių.

Puslaidininkiai yra viduryje: jie gali praleisti elektros srovę, priklausomai nuo sąlygų, arba nepraleisti. Galime lengvai keisti puslaidininkio laidumą pakeisdami jame esančių laisvųjų elektronų kiekį kaitindami, apšviesdami ar keisdami elektrinį lauką. Kaitinant puslaidininkį elektronai išlaisvinami ir gali laisvai judėti tarp atomų – iš to kilusi sąvoka „laisvieji elektronai“.

Vieni iš žinomiausių puslaidininkių yra silicis ir germanis.

Puslaidininkiai yra analoginių ir skaitmeninių elektroninių prietaisų statybiniai blokai, pavyzdžiui, diodai, tranzistoriai, saulės elementai, šviesos sklaidos diodai ir ekranai, integriniai grandynai, jutikliai. Įsivaizduokite pasaulį be elektroninių lustų: nėra radijo, televizijos, kompiuterių, kompiuterinių žaidimų, mobiliųjų telefonų, planšečių, elektroninės medicininės įrangos, pažangiųjų valdymo skydų automobiliuose ar lėktuvuose... Toks būtų pasaulis be puslaidininkių.

„Tai puslaidininkiai yra mūsų pasaulio statybiniai blokai? Germanis ir silicis? Ar esi girdėjęs apie Silicio slėnį, Silicio Gleną ir t. t.? Tai itin aukštų technologijų vietos,“ – tarė Lilė.

„Realiai tai ne tik silicis ar germanis. Egzistuoja daug daugiau puslaidininkinių medžiagų ir visose jose yra kitų elementų, pavyzdžiui, boro arba fosforo, pėdsakų. Šiais priedais keičiamas laisvųjų elektronų kiekis. Deriniai labai geri,“ – ši mintis nesąmoningai paskatino Maksą susieti garsiuosius italų gelato su lustais. Jis šypsodamasis užsisakė vanilinių ledų su šokolado drožlėmis.

„Kiek laisvųjų elektronų yra tavo leduose?“ – paerzino Lilė.

„Gelato galėtų būti statybinis mano dietos blokas!“ – pilna burna atsakė Maksas.