المواد شبه الموصلة لقد تم استخدام المواد شبه الموصلة في صناعة الترانزستور لما تتميز به هذه المواد من خصائص فريدة عند توصيلها للكهرباء فهي تختلف عن المواد الموصلة للكهرباء بإمكانية التحكم في درجة توصيلها من خلال إضافة شوائب من عناصر محددة في بنيتها البلورية. وتتوفر المواد شبه الموصلة على الأرض إما على شكل عناصر فيزيائية خالصة تقع في العامود الرابع من الجدول الدوري وهي عنصري الجرمانيوم والسيليكون أو من مواد مركبة ناتجة عن خلط بعض عناصر العمود الثالث كالبورون والألمنيوم والأنديوم والقاليوم مع عناصر العمود الخامس كالفوسفور والزرنيخ (الأرسنيد) والبزموث منتجة مواد شبه موصلة كفوسفيد الإنديوم وأرسنيد القاليوم وغيرها من المركبات التي قد تتفوق على العناصر شبه الموصلة الخالصة في بعض خصائصها الكهربائية. لقد كان الجرمانيوم هو العنصر المستخدم في صناعة الترانزستورات في بداية عهدها إلا أنها لم تكن تعمل بشكل موثوق إلا عند درجات الحرارة التي تقل عن أربعين درجة مئوية وذلك بسبب حساسية الجرمانيوم العالية للحرارة والتي تعود لتدني قيمة فجوة الطاقة (energy gap) بين نطاقي التكافؤ والتوصيل (conduction & valence bands) فيها والتي يبلغ 0.
ويساوي عدد الإلكترونات الفائضة عدد ذرات المادة الشائبة المضافة ويطلق على هذه المادة شبه الموصلة المطعمة شبه موصل من النوع السالب (N-type) وذلك لأن الإلكترونات ذات الشحنات السالبة هي المسؤولة عن حركة التيار الكهربائي فيها أما النوع الثاني فيتم تصنيعه من خلال إضافة مادة شائبة من عناصر العامود الثالث في الجدول الدوري كالبورون مثلا منتجة بذلك مادة شبه موصلة تفتقر إلى الإلكترونات الحرة في المدار الخارجي لذراتها وقد أطلق العلماء على هذا المكان الخالي من الإلكترون اسم الفجوة ( hole) ويطلق على هذا النوع من المواد الشائبة اسم المواد القابلة ( acceptors). وعند تسليط جهد كهربائي على هذه المادة المطعمة فإن الفجوات ستتحرك عند انتقال الإلكترونات إليها بعكس اتجاه حركة الإلكترونات ولذا يمكن تخيلها على أنها حاملة لشحنات موجبة ولذلك يطلق على هذه المادة المطعمة شبه موصل من النوع الموجب ( P-type). وعند تطعيم منطقتين متجاورتين على بلورة من مادة شبه موصلة كالسيليكون مثلا بحيث تكون أحدهما من النوع السالب والأخرى من النوع الموجب فإنه يتكون عند الحد الفاصل بينهما منطقة تسمى المنطقة المنضبة ( depletion region).
المكثف الكهربي [ عدل] المقالة الرئيسية: مكثف الشحنات معزولة على اللوحين في المكثف وتتسبب في نشأة مجال كهربائي. ويوجد عازل كهربائي (برتقالي) يقلل المجال ويزيد سعة المكثف تصنع المكثفات الكهربائية باستخدام مادة عازلة كهربانيا ذات نفاذية للمجال الكهرباي عالية كوسط عازل بين لوحي المكثف الذي يتجمع علي أحدهما شحنات سالبة ( إلكترونات) و على الآخر شحنات موجبة ( أيونات). وهناك عدة مواد يمكن استخدامها لهذا الغرض وتتصف بصفات العازل الكهربائي، مثل الزيوت أو الهواء. [1] وأهم غرض لوضع العزل الكهربي بين لوحي المكثف هو منع توصيل الشحنات بينهما ومنع تلامسهما. ومن أهم الخصائص المختارة للعازل الكهربائي dielectric material هي نفاذيته والتي تسمح بتكوين شحنات عالية على لوحي المكثف. ويتبين ذلك عند اعتبار مادة عازلة لها نفاذية ε وسمك d بين اللوحين وعلهما شحنة σ ε. فيكون معدل التكثيف لوحدة المساحة: ك المعادلة نستنتج أنه كلما ε تزيد الشحنة على اللوحين ويحصل المكثف على سعة أكبر. وبالطبع تختار المواد العازلة المستخدمة على أساس مقاومتها الكبيرة ضد التأين لان التأين يوصل التيار الكهربائي. بهذا يمكن استخدام المكثف في جهد كهربائي عالي قبل أن يبدأ العازل الكهربي التأين ويتسبب في تيار في المكثف ليس مرغوب فيه.