دانلود مقالات ISI درباره نیمه رسانا + ترجمه فارسی

نیمه رسانا (به انگلیسی: Semiconductors) عنصر یا ماده‌ای است که در حالت عادی عایق باشد، ولی با افزودن مقداری ناخالصی قابلیت هدایت الکتریکی پیدا کند. (منظور از ناخالصی عنصر یا عناصر دیگری‌ست غیر از عنصر اصلی یا پایه. مثلاً اگر عنصر پایه سلیسیوم باشد ناخالصی می‌تواند آلومنیوم یا فسفر باشد) نیمه‌هادی ها در نوار ظرفیت خود چهار الکترون دارند. میزان مقاومت الکتریکی نیمه‌هادی ها بین رساناها و نارساناها می‌باشد. از نیمه‌هادی ها برای ساخت قطعاتی مانند دیود، ترانزیستور، تریستور، آی سی،سیلیکون و. . . استفاده می‌شود. ظهور نیمه رساناها در علم الکترونیک انقلاب عظیمی را در این علم ایجاد کرده که اختراع کامپیوتر یکی از دستاوردهای این انقلاب است. بسیاری از قطعات الکترونیکی با به کارگیری مواد نیمه رسانا همراه با هادی ها و عایق ها ساخته و تولید می شوند. برای داشتن درک بهتری از رفتار قطعات الکترونیکی در مدارها،ابتدا باید با برخی از مشخصه های مواد نیمه هادی آشنا شویم. سیلیکون در مقیاس وسیع رایجترین ماده ی نیمه هادی مورد استفاده برای ساخت قطعات و مدارهای مجتمع نیمه هادی به شمار میرود. سایر مواد نیمه هادی در کاربردهای ویژه مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال گالیم – آرسناید و ترکیبات وابسته به آن در قطعات بسیار سریع و قطعات نوری به کار میروند. نیمه هادی ها به دو نوع قسمت‌بندی می‌شوند. 1- نیمه هادی های ذاتی (خالص) 2- نیمه هادی های غیرذاتی (دارای ناخالصی) در نیمه هادی های ذاتی تعداد حفره و الکترون برابر است، در صورتی که در نیمه هادی های غیر ذاتی چنین نیست. نیمه هادی ها یغیر ذاتی با آلاییدن نیمه هادی ها ی چهار ظرفیتی با یک عنصر سه یا پنج ظرفیتی پدید می‌آید. نیمه هادی های غیر ذاتی به دو دسته تقسیم می‌شوند. 1-نوع پی P یا Possitive یا گیرنده الکترون آزاد (پذیرنده) که در آن تعداد حفره‌ها بیشتر است. 2-نوع ان N یا Negative یا دارنده الکترون آزاد (دهنده) که در آن تعداد الکترون‌ها بیشتر است. امروزه شرکت های پیشرو در ساخت نیمه هادی ها مانند Intel بهره وری های فراوانی از این روش در ساخت محصولات خود می کند. تکنیک DoE می تواند در کاربرد هایی مانند پارامتر های پراکندگی ساخت در طراحی یک مدار مجتمع برای یک ویفر نیمه رسانا مورد استفاده قرار گیرد. ساخت نیمه رسانا Process Corner یک مثال از تکنیک طراحی آزمایشات است که به پارامترهای پراکندگی ساخت اشاره دارد و در طراحی مدارات مجتمع برای یک ویفر نیمه رسانا مورد استفاده قرار می گیرد. Process Corner ها تعداد زیادی از این پارامتر های پراکندگی را در داخل مدار نشان می دهند. یک مدار زمانی که روی وسایلی که توسط این Process Corner ها ساخته شده اجرا می شود، ممکن است که سریع تر یا آهسته تر از آن چیزی که انتظار می رود کار کند( در دما یا ولتاژ های بالا و پایین). به منظورتأیید نیرومند بودن (تحت شرایط محیطی به خوبی کار کند) یک طرح مدار مجتمع، سازندگان نیمه رسانا Corner-Lots هایی خواهند ساخت که گروهی از ویفرها در آن وجود دارد و در آن پارامتر های فرآیند نسبت به این عوامل تنظیم می شود (ولتاژ دما)، سپس وسایلی که از این ویفر های خاص ساخته می شوند در شرایط مختلف محیطی از قبیل ولتاژ، پالس ساعت و دما مورد تست قرار می گیرند. از عناصر نیمه هادی می‌توان به سلیسیوم و ژرمانیوم که پایه الکترونیک هستند اشاره کرد. سلیسیوم در حالت عادی نیمه‌ هادی است و در جدول تناوبی در گروه چهار اصلی و زیر کربن قرار دارد و چهار ظرفیتی می‌باشد یعنی چهار الکترون در آخرین باند خود دارد. حال اگر یکی از عناصر گروه مجاور را به سلیسیوم بیافزاییم، باعث می‌شویم که سلیسیوم قابلیت رسانایی بالاتری پیدا کند. اگر عنصر اضافه شده از گروه سوم اصلی باشد مثلاً آلومینیوم، آنگاه ماده بدست آمده نیمه رسانای نوع پی P می‌شود و اگر عنصر اضافه شده از گروه پنج اصلی باشد مثلاً آرسنیک، آنگاه ماده بدست آمده نیمه‌رسانای نوع ان N می‌شود. ژرمانیوم از این جهات مانند سیلیسیوم است ولی تفاوت‌هایی هم با آن دارد. با افزودن ٪۰/۰۰۱ آرسنیک به ژرمانیوم رسانش آن ۱۰ هزار برابر افزایش پیدا می‌کند!