
English: 
[MUSIC PLAYING]
[SINGING] Science.
Out loud.
Here, I have a circuit with a
battery, a light bulb, and gap.
If I fill this gap with a metal,
[DING], the light comes on.
If I fill this gap with
glass, the light stays off.
[BUZZ]
You probably already know
this, because the metal is
an electric conductor,
and glass is an insulator.
But what happens when I fill
this gap with a silicon wafer?
The light stays off,
so you might think
that silicon's an insulator.
But what if I heat it up.
Thank you.
It lights up.
The silicon is insulating
at room temperature,

Polish: 
 
[GRA MUZYKA]
[ŚPIEW] Nauka.
Na głos.
Mam tutaj obwód z baterią, żarówką i luką.
Jeśli wypełnię tą lukę metalem, [DING], światło zapali się.
Jeśli wypełnię lukę szkłem, światło dalej będzie wyłączone.
[DZZZ]
Prawdopodobnie już to wiedzieliście, ponieważ metal jest
przewodnikiem prądu, a szkło jest izolatorem.
A co się stanie kiedy wypełnię tą lukę płytką z krzemu?
 
Światło nie świeci się, więc możecie pomyśleć,
że wafel jest izolatorem.
Ale co jeśli go podgrzeję,
Dziękuję.
 
Świeci się.
 
Wafel nie przewodzi prądu w pokojowej temperaturze,

Polish: 
ale przewodzi, kiedy jest bardzo gorący.
To jest półprzewodnik, którego przewodność zmienia się
zależnie od środowiska.
 
Ta specjalna właściwość sprawia, że półprzewodniki
są perfekcyjnymi mózgami dla urządzeń elektronicznych.
Obwody małych półprzewodnikowych przełączników, nazywanych tranzystorami
są sercem komputerowych układów scalonych i pozwalają im
wykonywać obliczenia i uruchamiać programy.
Półprzewodniki pozwoliły sprzętom elektronicznym
stać się mniejszymi, szybszymi i bardziej niezawodnymi.
Co właściwie sprawia, że półprzewodniki
mogą albo przewodzić albo izolować prąd?
 
W pojedynczym atomie, elektrony mogą zajmować określony poziom energii.
Kiedy wiele atomów łączy się, elektrony
są dzielone pomiędzy nimi.
Ale ponieważ atomy nawiązują ze sobą kontakt,
poziomy energii przesuwają się.
W ciele stałym, tryliony i tryliony atomów
oddziałują między sobą.
Ich indywidualne poziomy energii zacierają się do pasm energii.
Żeby materiał przewodził prąd, elektrony
muszą być w stanie przeskoczyć z niższego poziomu energii do wyższego.

English: 
but conducts electricity
when it's very hot.
It's a semiconductor,
whose conductivity changes
based on the environment.
This special ability
makes semiconductors
the perfect brains for
electronic devices.
Circuits of small semiconductor
switches, called transistors,
are the heart of computer
chips, and enable them
to do math and run programs.
Semiconductors have
enabled electronics
to become smaller,
faster, and more reliable.
But what is it exactly
about semiconductors
that allow them to either
conduct or insulate?
In a single atom, electrons can
occupy specific energy levels.
When multiple atoms
bond, the electrons
are shared between them.
But because the atoms
are now interacting,
the energy levels shift around.
In a solid, trillions
and trillions of atoms
interact with each other.
Their individual energy levels
smear into energy bands.
For a material to
conduct, the electrons
must be able to jump from lower
energy states to higher ones.

English: 
The spacing of
these energy levels
and how they're
filled with electrons
determines if the material
is a conductor, insulator,
or semiconductor.
If there's a huge gap
between the lower energy
levels and the higher ones,
it's hard for electrons
to jump to the higher ones,
so a current can't flow,
and it's an insulator
like this glass.
Metals have no gap at all.
Electrons can move to the higher
energy levels with no problem.
Current can flow.
Semiconductors fall
somewhere in the middle.
They have a
medium-sized band gap.
So technically, I could make
this glass conduct electricity
if I added enough
energy through heat
to push the electrons
into a higher band.
But that amount of heat would
either melt or break the glass
before it actually conducts.
This is true of most insulators.
The amount of energy
needed to make them conduct
is just too hot.
But in a semiconductor,
the band gap
is small enough that electrons
can jump into the higher energy
band so that current can flow.

Polish: 
Odstęp pomiędzy tymi poziomami energii
i jak są wypełnione elektronami
decyduje czy materiał jest przewodnikiem, izolatorem
lub półprzewodnikiem.
Jeśli jest duży odstęp pomiędzy niższym
poziomem energii a wyższym, ciężko jest elektronom
przeskoczyć do wyższego, więc prąd elektryczny nie może płynąć,
a ciało jest izolatorem takim jak szkło.
Metale nie mają odstępu w ogóle.
Elektrony mogą bez problemu przejść do wyższego poziomu energii.
Prąd elektryczny może płynąć.
Półprzewodniki padają gdzieś pośrodku.
Mają średniej wielkości przerwę energetyczną.
Pod względem technicznym, mogę sprawić by szkło przewodziło prąd
Jeśli dodałbym wystarczająco dużo energii poprzez ogrzewanie
by przepchać elektrony do wyższego pasma.
 
Ale taka ilość gorąca mogłaby też roztopić lub rozbić szkło,
zanim rzeczywiście będzie przewodzić prąd.
Dotyczy to większości izolatorów.
Ilość energii pozwalająca im przewodzić prąd
jest zbyt gorąca.
Jednak w półprzewodnikach, przerwa energetyczna
jest na tyle mała, by elektrony mogły przeskoczyć na wyższy poziom energii,
by prąd mógł płynąć.

English: 
The amount of heat
we apply determines
how many electrons jump
into the higher band,
and how much current flows.
And heat isn't the only way
to change the connectivity
in a semiconductor.
We can also use light, electric
currents, and in a computer,
electric fields.
As I've said,
computers are made up
of semiconductors,
which is called
transistors, that switch between
conducting and insulating.
Computers use electric
fields because heat is slow
and would burn too much energy.
We can turn this wafer
into a computer chip
by printing a circuit
of transistors on it,
using a process called
photolithography.
Here, in the photo
room, we cover the wafer
with a light sensitive
material and expose it
to light that we shine
through a patterned mask.
Then, we develop
the wafer, like film
in photography, which
leaves behind a pattern that
becomes the circuit.
Printing the
transistors at once lets
you make circuits that are
smaller and cheaper than if you
built them from
individual parts.

Polish: 
Ilość gorąca jaką dostarczamy określa
ile elektronów przeskoczy do wyższego poziom
i jak dużo przepłynie prądu.
Ciepło nie jest jedyną drogą by zmienić zdolność przyłączeniową
w półprzewodnikach.
Możemy również użyć światła, prądu elektrycznego, a w komputerze
pól elektrycznych.
Tak jak powiedziałem, komputery składają się
z półprzewodników, które są nazywane
tranzystorami, które przełączają się pomiędzy przewodzeniem a izolowaniem.
Komputery używają pól elektrycznych, ponieważ ogrzewanie jest wolne
i mogłoby spalić zbyt dużą ilość energii.
Możemy zamienić ten wafel w czip komputerowy
poprzez wydrukowanie na tym obwodu tranzystorów
dzięki procesowi zwanemu fotolitografia.
Tutaj, w sali zdjęciowej, pokrywamy ten wafel
wrażliwym na światło materiałem i wystawiamy je
na światło tak, że świeci poprzez wzorzystą maskę.
Potem rozwijamy wafel, jak kliszę
w fotografii, która pozostawia wzór, który
staje się obwodem.
Drukowanie od razu tranzystora pozwala
robić obwody, które są mniejsze i tańsze niż gdybyś
zbudował je z części.

English: 
Transistors make up the
logic elements, the memory
components, and the
communication modules that let
computers talk to each other.
With semiconductors, you
can cheaply add transistors
to almost any
device you can think
of, from spaceships, to serves,
to maybe even your toaster.
Semiconductors have enabled
the technological revolution,
the internet, the computer,
and the cellphone.
No semiconductors,
no information age.
I'm Jamie, and thanks
for watching this episode
of Science Out Loud.
Be sure to check out
some of our other videos,
including mine on how
computers compute.
Check on out our website
for more information.
The end.
Ugh.
I'm just like.

Polish: 
Tranzystory składają się na elementy logiczne,
komponenty pamięci i moduły komunikacyjne, które pozwalają
komputerom rozmawiać ze sobą.
Dzięki półprzewodnikom możesz tanio dodać tranzystory
do prawie każdego urządzenia o którym możesz pomyśleć
od statków kosmicznych po serwery, lub nawet po Twój opiekacz.
Półprzewodniki umożliwiły rewolucję technologiczną,
istnienie Internetu, komputera i telefonu komórkowego.
Nie ma półprzewodników, nie ma wieku informacji.
 
Nazywam się Jamie i dziękuję za obejrzenie tego odcinka
Nauki na głos.
Koniecznie sprawdź nasze inne filmy
w tym mój o tym jak liczy komputer.
Wejdź na naszą stronę internetową po więcej informacji.
 
Koniec.
Ugh!
Jestem jak.
 
