الجرمانيوم أكثر موصلية من السليكون عند أي درجة حرارة بسبب أن فجوة طاقة الجرمانيوم | شبكة معلمي ومعلمات المملكة

الجرمانيوم أكثر موصلية من السليكون عند أي درجة حرارة بسبب أن فجوة طاقة الجرمانيوم

الفرق بين السيليكون والجرمانيومالفرق بين السيليكون والجرمانيوم

الجرمانيوم أكثر موصلية من السليكون عند أي درجة حرارة بسبب أن فجوة طاقة الجرمانيوم

الجرمانيوم أكثر موصلية من السليكون عند أي درجة حرارة بسبب أن فجوة طاقة الجرمانيوم هذا السؤال يطرح على العديد من الطلاب في مادة العلوم، ويقوم العديد من الطلاب بالبحث عن الإجابة المناسبة لهذا السؤال، لذلك جئنا لكم الآن لكي نتعرف على إجابة هذا السؤال:

  • الإجابة على هذا السؤال هي: الجرمانيوم يكون أكثر موصلية من السليكون عند أي درجة حرارة نتيجة إلى أن فجوة طاقة الجرمانيوم تكون أقل مقارنة بفجوة السيليكون.

الفرق بين السيليكون والجرمانيوم

قبل التحدث عن الفرق الموجود بين السيليكون والجرمانيوم يجب أن نعرف أن كلاهما يصنفان على أنهم أشباه فلزات، لذلك سوف نتعرف الآن على الفرق بين السيليكون والجرمانيوم:

  • السيليكون يرمز له بالرمز Si وعدده الذري يكون 14، بينما الجرمانيوم يرمز له بالرمز Ge وعدده الذري يكون 32.
  • في الغالب يزيد نصف القطر الذري للعناصر كلما انتقلنا لأسفل العمود في كل مجموعة في الجدول الدوري.
  • لذلك نجد أن نصف الذري للجرمتنيوم أكبر من نصف القطر الذري للسيليكون.
  • نجد أن موصلية الجرمانيوم تكون أعلى من موصلية السيليكون، وذلك لأن العدد الذري للسيليكون أقل من الجرمانيوم.
  • أغلب مواصفات السيليكون تكون أقل تكلفة من مواصفات الجرمانيوم المماثلة له بعشر أشعاف.
  • السيليكون يستخدم على نطاق واسعنتيجة لإمكانية استخدامه عند درجات حرارة عالية من موصلات الجرمانيوم.
  • يحتوي الجرمانيوم عند التوزيع الإلكتروني للذرات على إلكتروناً في المدار d، لكن السيليلكون لا يكون له توزيع إلكتروني في المدار  d.

فوائد الجرمانيوم

الجرمانيوم يكون له العديد من الفوائد التي سوف نتعرف عليها الآن من خلال النقاط التالية:

  • الجرمانيوم يساعد في تحسين حصول خلايا الجسم على الأكسجين، مما يجعل الجسم قادر على مكافحة الألم.
  • يساعد في الحفاظ على وظائف الجهاز المناعي.
  • يساعد في تخليص الجسم من السموم.
  • يعتبر وسيلة سهلة وفعاله لتنشيط استهلاك الأكسجين.
  • يساعد على تحسين الحالات المرضية بما في ذلك الالتهاب المفصلي الروماتويدي.
  • الجرمانيوم يستخدم في علاج الحساسية.
  • يعتبر الجرمانيوم معالج جيد للجروح والحروق.
  • يعمل على تنظيم الدورة الشهرية.
  • يدخل في علاج الأكزيما وآلام الحنجرة وقرحة الفم.

استخدامات الجرمانيوم

استخدامات الجرمانيوم متعددة في المجالات المختلفة، ومن أبرز تلك الاستخدامات الآتي:

  • يستخدم الجرمانيوم في أنظمة الألياف البصرية، ويستخدم في البصريات للأشعة تحت الحمراء.
  • يستخدم كمحفز للبلمرة وفي العلاجات الكيميائية.
  • ثاني أكسيد الجرمانيوم يعتبر مؤشر عالي للانكسار وتشتت بصري منخفض، مما يجعله مفيد في عدسة الكاميرا.
  • الجرمانيوم النقي يعمل على تحديد مصادر الإشعاع بشكل دقيق، وهذه الميزة تستخدم في أمن المطارات.
  • يستعمل في صناعة الخلايا الشمسية التي تكون كفائتها عالية التي يتم استعمالها في التطبيقات الفضائية.
  • يمكن استعمال الجرمانيوم كعامل جيد في العلاج الكيميائي، وذلك لأن بعض أنواع الجرمانيوم تكون سامة ضد عدة أنواع من البكتيريا.
  • يستعمل الجرمانيوم في تطبيقات الأشعة الصينية وفي صناعة السبائك المعدنية.
  • يساعد في إنتاج أشعة الليزر من دايودات الجرمانيوم والتي يتم استعماله لإرسال البيانات من مسافات طويلة.

خصائص الموصلات الكهربائية

الموصلات الكهربائية تتمتع بالعديد من الخصائص، ومن أبرز تلك الخصائص الآتي:

  • في حالة إن كان الموصل في حالة توازن ولا يؤثر عليه شيء أو شحنة خارجية، فإن الشحنات بداخله تكون مستقرة.
  • الفرق بين جهد أي نقطتين في الموصل يساوي صفر تبعاً لقانون غاوس.
  • في أي نقطة على سطح الموصل تكون زاوية المجال مع السطح تساوي 90.
  • أغلب الفلزات تكونن صلبة.
  • تعتبر موصل جيد للكهرباء وذلك لأنها جيدة التوصيل للحرارة.

أنواع الموصلات الكهربائية

الموصلات الكهربائية يكون لها العديد من الأنواع ومن أبرز تلك الأنواع التالي:

المعادن

المعادن تكون عبارة عن مجموعة من العناصر التي تكون حركة الإلكترونات فيها سهلة، ومن أبرز تلك المعادن الآتي:

  • فضة.
  • نحاس.
  • ذهب.
  • ألمنيوم.
  • زنك.
  • نحاس أصفر.
  • نيكل.
  • الحديد.
  • البلاتين.
  • تنجستن.
  • الكربون الصلب.
  • الرصاص.
  • تيتانيوم.
  • الزئبق.

اللافلزات

تعتبر اللافلزات موصلات سيئة عند مقارنتعا بالفلزات سواء كانت للكهرباء أو الحرارة، ومن أبرز الأمثلة على اللافلزات التالي:

  • الكربون.
  • برافين.
  • المطاط.
  • الكبريت.

المحاليل الكهربائية

تعتبر المحاليل قادرة على التوصيل سواء كانت محاليل قاعدية أو حمضية، ومن أبرز تلك المحاليل الآتي:

  • حمض الهيدروكلوريك.
  • حمض النيتريك.
  • حمض البيركلوريك.
  • حمض الكبريتيك.
  • هيدروكسيد الصوديوم.
  • هيدروكسيد الكالسيوم.

الموصلات الفائقة

يوجد العديد من الموصلات الفائقة ومن أبرز الأمثلة على الموصلات الفائقة التالي:

  • الرصاص.
  • الزئبق.
  • اللانثانوم.
  • القصدير.
  • التانتانوم.
  • إنديوم.

وهنا نكون قد وصلنا إلى نهاية مقالنا عن الجرمانيوم أكثر موصلية من السليكون عند أي درجة حرارة بسبب أن فجوة طاقة الجرمانيوم عبر شبكة معلمي ومعلمات المملكة.