- প্রকারভেদ
- অন্তর্নিহিত অর্ধপরিবাহী
- এক্সট্রিনসিক অর্ধপরিবাহী
- পি-টাইপ অর্ধপরিবাহী
- এন টাইপ অর্ধপরিবাহী
- বৈশিষ্ট্য
- অ্যাপ্লিকেশন
- উদাহরণ
- তথ্যসূত্র
সেমি কন্ডাক্টর উপাদান আছে যা বেছে বেছে পরিবাহী বা অন্তরক, যেমন তাপমাত্রা, চাপ, বিকিরণ ও বৈদ্যুতিক বা চৌম্বকীয় ক্ষেত্র যেমন বাহ্যিক অবস্থার যা তারা শিকার হয়, তার উপর নির্ভর করে এর ফাংশন সঞ্চালন হয়।
পর্যায় সারণীতে, 14 টি অর্ধপরিবাহী উপাদান উপস্থিত রয়েছে, যার মধ্যে সিলিকন, জার্মেনিয়াম, সেলেনিয়াম, ক্যাডমিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম, গ্যালিয়াম, বোরন, ইন্ডিয়াম এবং কার্বন উপস্থিত রয়েছে। সেমিকন্ডাক্টররা মাঝারি বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ স্ফটিকের সলিড, তাই এগুলি কন্ডাক্টর এবং একটি অন্তরক হিসাবে দ্বৈতভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
যদি তারা কন্ডাক্টর হিসাবে ব্যবহৃত হয় তবে নির্দিষ্ট শর্তে তারা বৈদ্যুতিক প্রবাহের সঞ্চালনের অনুমতি দেয় তবে কেবল এক দিকে। তদুপরি, এগুলি পরিবাহী ধাতুর মতো পরিবাহিতা তত বেশি নয়।
সেমিকন্ডাক্টরগুলি বিশেষত ট্রানজিস্টর, ডায়োড এবং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের মতো উপাদান তৈরির জন্য বৈদ্যুতিন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি অপটিক্যাল সেন্সরগুলির জন্য যেমন আনুষাঙ্গিক বা পরিপূরক হিসাবে ব্যবহৃত হয় যেমন শক্ত স্টেট লেজার এবং বৈদ্যুতিক শক্তি সংক্রমণ সিস্টেমের জন্য কিছু পাওয়ার ডিভাইস।
বর্তমানে, এই জাতীয় উপাদানটি টেলিকমিউনিকেশন, নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম এবং সংকেত প্রক্রিয়াকরণ ক্ষেত্রে অভ্যন্তরীণ এবং শিল্প প্রয়োগগুলিতে প্রযুক্তিগত বিকাশের জন্য ব্যবহৃত হচ্ছে।
প্রকারভেদ
বিভিন্ন ধরণের অর্ধপরিবাহী উপকরণ রয়েছে যা বিভিন্ন উপায়ে উপস্থাপন করে এবং বিভিন্ন পরিবেশগত উদ্দীপনা সম্পর্কে তাদের শারীরিক প্রতিক্রিয়া নির্ভর করে।
অন্তর্নিহিত অর্ধপরিবাহী
তারাই সেই উপাদান যাঁদের আণবিক কাঠামো একক ধরণের পরমাণু দিয়ে গঠিত। এই ধরণের অন্তঃসত্ত্বা সেমিকন্ডাক্টরগুলির মধ্যে রয়েছে সিলিকো এবং জার্মেনিয়াম।
অভ্যন্তরীণ অর্ধপরিবাহীগুলির আণবিক কাঠামোটি হ'ল টেট্রহেড্রাল; এটি হ'ল নীচের চিত্রটিতে যেমন চারটি পারমাণবিকের মধ্যে সমবায় বন্ধন রয়েছে।
একটি অভ্যন্তরীণ অর্ধপরিবাহীর প্রতিটি পরমাণুর মধ্যে 4 ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে; অর্থাৎ, প্রতিটি পরমাণুর বাইরেরতম শেলটিতে চারটি ইলেক্ট্রন প্রদক্ষিণ করে। পরিবর্তে, এই ইলেক্ট্রনগুলির প্রতিটি সংলগ্ন ইলেক্ট্রনগুলির সাথে বন্ড গঠন করে।
এইভাবে, প্রতিটি পরমাণুর সর্বাধিক পৃষ্ঠের স্তরে 8 টি ইলেক্ট্রন থাকে, যার ফলে স্ফটিক জালিকা তৈরি করে এমন বৈদ্যুতিন এবং পরমাণুর মধ্যে একটি শক্ত বন্ধন তৈরি হয় form
এই কনফিগারেশনের কারণে, ইলেক্ট্রনগুলি কাঠামোর মধ্যে সহজেই সরানো হয় না। সুতরাং, স্ট্যান্ডার্ড অবস্থার অধীনে, অন্তর্নির্মিত অর্ধপরিবাহীগুলি একটি অন্তরকের মতো আচরণ করে।
যাইহোক, অভ্যন্তরীণ সেমিকন্ডাক্টরের পরিবাহিতা যখনই তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় তখন থেকে বেড়ে যায়, যেহেতু কিছু ভ্যালেন্স ইলেকট্রন তাপের শক্তি শোষণ করে এবং বন্ধন থেকে পৃথক হয়।
এই ইলেক্ট্রনগুলি নিখরচায় ইলেক্ট্রন হয়ে যায় এবং, বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার কোনও পার্থক্যের দ্বারা সঠিকভাবে পরিচালিত হলে স্ফটিক জালির মধ্যে স্রোতের প্রবাহকে অবদান রাখতে পারে।
এই ক্ষেত্রে, নিখরচায় ইলেক্ট্রনগুলি চালনা ব্যান্ডে ঝাঁপিয়ে পড়ে এবং সম্ভাব্য উত্সের ধনাত্মক মেরুতে যায় (উদাহরণস্বরূপ একটি ব্যাটারি)।
ভ্যালেন্স ইলেক্ট্রনগুলির চলাচল আণবিক কাঠামোতে একটি শূন্যতা প্রেরণা দেয়, যা সিস্টেমে ইতিবাচক চার্জের দ্বারা উত্পাদিত অনুরূপ প্রভাবকে অনুবাদ করে, এ কারণেই তারা ইতিবাচক চার্জের বাহক হিসাবে বিবেচিত হয়।
তারপরে, একটি বিপরীত প্রভাব রয়েছে, যেহেতু কিছু ইলেক্ট্রন প্রবাহে প্রবাহিত শক্তি ভ্যালেন্স শেল থেকে প্রবাহের ব্যান্ড থেকে পড়ে যেতে পারে, যাকে পুনঃসংযোগ বলে।
এক্সট্রিনসিক অর্ধপরিবাহী
তারা অভ্যন্তরীণ কন্ডাক্টরের মধ্যে অমেধ্যগুলি অন্তর্ভুক্ত করে; এটি, তুচ্ছ বা পেন্টাভ্যালেন্ট উপাদানগুলিকে একত্রিত করে।
এই প্রক্রিয়াটি ডোপিং হিসাবে পরিচিত এবং এর উদ্দেশ্য হল পদার্থের পরিবাহিতা বৃদ্ধি করা, তাদের শারীরিক এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করা।
অন্য একটি উপাদানটির একটি পরমাণুর সাথে অন্তর্নির্মিত অর্ধপরিবাহী পরমাণুর প্রতিস্থাপন করে, দুটি ধরণের বহিরাগত অর্ধপরিবাহী পাওয়া যেতে পারে, যা নীচে বিস্তারিত।
পি-টাইপ অর্ধপরিবাহী
এই ক্ষেত্রে, অশুচিতা একটি তুচ্ছ অর্ধপরিবাহী উপাদান; এটির ভ্যালেন্স শেলটিতে তিন (3) ইলেকট্রন রয়েছে।
কাঠামোর মধ্যে অনুপ্রবেশকারী উপাদানগুলিকে ডোপিং উপাদান বলা হয়। পি-টাইপ অর্ধপরিবাহীগুলির জন্য এই উপাদানগুলির উদাহরণ বোরন (বি), গ্যালিয়াম (গা) বা ইন্ডিয়াম (ইন)।
একটি অন্তঃসত্ত্বা সেমিকন্ডাক্টরের চারটি সমবায় বাঁধ গঠনের জন্য একটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের অভাব, পি-টাইপ অর্ধপরিবাহীর অনুপস্থিত বন্ধনে একটি ফাঁক রয়েছে।
এটি এই গর্তের মাধ্যমে স্ফটিকের জালির সাথে সম্পর্কিত নয় এমন বৈদ্যুতিনগুলিকে উত্তরণ করে যা ইতিবাচক চার্জ বহন করে।
বন্ড গর্তের ইতিবাচক চার্জের কারণে, এই ধরণের কন্ডাক্টরগুলি "পি" অক্ষর দ্বারা মনোনীত হয় এবং তাই বৈদ্যুতিন গ্রহণকারী হিসাবে স্বীকৃত হয়।
বন্ডের গর্তগুলির মধ্যে ইলেক্ট্রনের প্রবাহ একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ তৈরি করে যা মুক্ত ইলেক্ট্রন থেকে প্রাপ্ত প্রবাহের বিপরীত দিকে ঘুরে থাকে।
এন টাইপ অর্ধপরিবাহী
কনফিগারেশনে অনুপ্রবেশকারী উপাদানটি পেন্টাভ্যালেন্ট উপাদানগুলি দিয়েছিল; অর্থাৎ ভ্যালেন্স ব্যান্ডে যাদের পাঁচ (5) ইলেকট্রন রয়েছে।
এই ক্ষেত্রে, অন্তঃসত্ত্বা সেমিকন্ডাক্টরের সাথে সংশ্লেষিত অমেধ্যগুলি হ'ল ফসফরাস (পি), অ্যান্টিমনি (এসবি) বা আর্সেনিক (এএস) এর মতো উপাদান।
ডোপ্যান্টগুলির একটি অতিরিক্ত ভ্যালেন্স ইলেকট্রন রয়েছে যা বাঁধার জন্য কোনও সমবায় বন্ধন নেই, স্বয়ংক্রিয়ভাবে স্ফটিক জাল দিয়ে সরে যেতে মুক্ত।
এখানে, বৈদ্যুতিন প্রবাহ ডোপান্ট দ্বারা সরবরাহিত ফ্রি ইলেক্ট্রনগুলির উদ্বৃত্ততার জন্য উপাদানটির মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়। সুতরাং, এন-টাইপ অর্ধপরিবাহী বৈদ্যুতিন দাতা হিসাবে বিবেচিত হয়।
বৈশিষ্ট্য
সেমিকন্ডাক্টরগুলি তাদের দ্বৈত কার্যকারিতা, শক্তি দক্ষতা, প্রয়োগের বৈচিত্র এবং কম খরচের দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। অর্ধপরিবাহী প্রধান বৈশিষ্ট্য নীচে বিস্তারিত।
- পরিবেশে আলো, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং চৌম্বকক্ষেত্রের প্রতি উপাদানটির সংবেদনশীলতার উপর নির্ভর করে এর প্রতিক্রিয়া (পরিবাহী বা অন্তরক) পরিবর্তিত হতে পারে।
- যদি অর্ধপরিবাহীটি কম তাপমাত্রার শিকার হয় তবে বৈদ্যুতিনগুলি ভ্যালেন্স ব্যান্ডে একতাবদ্ধ থাকবে এবং অতএব, বৈদ্যুতিক স্রোতের সঞ্চালনের জন্য কোনও নিখরচায় বৈদ্যুতিন উত্থিত হবে না।
অন্যদিকে, যদি অর্ধপরিবাহীটি উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসে, তবে তাপীয় কম্পনটি বৈদ্যুতিক চালনের জন্য নিখরচায় ইলেকট্রন রেখে উপাদানটির পরমাণুগুলির সমবায় বন্ধনের শক্তিকে প্রভাবিত করতে পারে।
- একটি অভ্যন্তরীণ অর্ধপরিবাহীর মধ্যে অপরিচ্ছন্নতা বা ডোপিং উপাদানগুলির অনুপাতের উপর নির্ভর করে অর্ধপরিবাহীগুলির পরিবাহিতা পরিবর্তিত হয়।
উদাহরণস্বরূপ, যদি 10 বোরন পরমাণু এক মিলিয়ন সিলিকন পরমাণুতে অন্তর্ভুক্ত করা হয়, তবে এই অনুপাতটি খাঁটি সিলিকনের পরিবাহিতার তুলনায় যৌগের পরিবাহিতা হাজার গুণ বাড়িয়ে তোলে।
- ব্যবহৃত রাসায়নিক উপাদানগুলির ধরণের উপর নির্ভর করে 1 থেকে 10 -6 এস.সি.এম -1 এর মধ্যে ব্যবধানে অর্ধপরিবাহীগুলির পরিবাহিতা পরিবর্তিত হয়।
- সংমিশ্রিত বা বহির্মুখী অর্ধপরিবাহী আন্তঃসৌধিক সেমিকন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্যের তুলনায় অপটিক্যাল এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি তুলনামূলকভাবে উচ্চতর হতে পারে of এর উদাহরণ গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (গাএ), যা মূলত রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি এবং অপটিক ইলেক্ট্রনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির অন্যান্য ব্যবহারে ব্যবহৃত হয়।
অ্যাপ্লিকেশন
সেমিকন্ডাক্টরগুলি ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির সমাবেশে কাঁচামাল হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যা আমাদের প্রতিদিনের জীবনের অংশ, যেমন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট।
ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের অন্যতম প্রধান উপাদান হ'ল ট্রানজিস্টর। এই ডিভাইসগুলি একটি নির্দিষ্ট ইনপুট সংকেত অনুযায়ী একটি আউটপুট সিগন্যাল (দোলক, প্রশস্ত বা সংশোধিত) সরবরাহের কার্য সম্পাদন করে।
তদ্ব্যতীত, বৈদ্যুতিন প্রবাহকে কেবলমাত্র এক দিকে যেতে অনুমতি দেওয়ার জন্য ইলেক্ট্রনিক সার্কিটগুলিতে ব্যবহৃত ডায়োডের জন্য প্রাথমিক অর্থে অর্ধপরিবাহকও।
ডায়োড ডিজাইনের জন্য, পি-টাইপ এবং এন-টাইপ এক্সট্রিন্সিক সেমিকন্ডাক্টর জংশনগুলি গঠিত হয় বৈদ্যুতিন দাতা এবং বাহক উপাদানগুলির বিকল্প দ্বারা, উভয় জোনের মধ্যে একটি ভারসাম্য প্রক্রিয়া সক্রিয় করা হয়।
সুতরাং, উভয় জোনের ইলেকট্রন এবং গর্তগুলি একে অপরকে ছেদ করে এবং যেখানে প্রয়োজন সেখানে পরিপূরক হয়। এটি দুটি উপায়ে ঘটে:
- এন-টাইপ অঞ্চল থেকে পি জোনে ইলেকট্রনগুলির স্থানান্তর ঘটে N এন-টাইপ অঞ্চলটি একটি প্রধানত ইতিবাচক চার্জ অঞ্চল লাভ করে।
- পি-টাইপ অঞ্চল থেকে এন-টাইপ জোনে ইলেক্ট্রন বহনকারী গর্তের একটি উত্তরণ রয়েছে। পি-টাইপ অঞ্চলটি প্রধানত নেতিবাচক চার্জ অর্জন করে।
অবশেষে, একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র গঠিত হয় যা কেবলমাত্র এক দিকে স্রোতের সঞ্চালন প্ররোচিত করে; অর্থাৎ জোন এন থেকে জোন পি পর্যন্ত
এছাড়াও, অন্তঃসত্ত্বা এবং বহির্মুখী সেমিকন্ডাক্টরগুলির সংমিশ্রণগুলি ব্যবহার করে এমন ডিভাইস তৈরি করা যেতে পারে যা ভ্যাকুয়াম নলের অনুরূপ ফাংশন সম্পাদন করে যা এর পরিমাণে কয়েকগুণ বেশি।
এই ধরণের অ্যাপ্লিকেশনটি মাইক্রোপ্রসেসর চিপগুলির মতো সংহত সার্কিটগুলিতে প্রযোজ্য যা যথেষ্ট পরিমাণে বৈদ্যুতিক শক্তিকে আবৃত করে।
সেমিকন্ডাক্টররা আমরা আমাদের দৈনন্দিন জীবনে যেমন ইলেকট্রনিক ডিভাইস ব্যবহার করি, যেমন টেলিভিশন, ভিডিও প্লেয়ার, শব্দ সরঞ্জাম হিসাবে ব্রাউন লাইনের সরঞ্জামগুলি উপস্থিত থাকে; কম্পিউটার এবং সেল ফোন।
উদাহরণ
বৈদ্যুতিন শিল্পে সর্বাধিক ব্যবহৃত অর্ধপরিবাহী হ'ল সিলিকন (সি)। এই উপাদানটি এমন ডিভাইসে উপস্থিত রয়েছে যা আমাদের প্রতিদিনের জীবনের অংশ হিসাবে ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরি করে।
সিলিকন জার্মেনিয়াম অ্যালো (সিজি) রাডার এবং বৈদ্যুতিক গিটারের মতো বৈদ্যুতিন যন্ত্রগুলির পরিবর্ধকগুলির জন্য উচ্চ-গতিযুক্ত সংহত সার্কিটগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
অর্ধপরিবাহীর আরেকটি উদাহরণ হ'ল গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (গাএ), বিশেষত উচ্চ লাভ এবং কম শব্দ স্তর সহ সংকেতগুলির জন্য সংকেত পরিবর্ধকগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
তথ্যসূত্র
- ব্রায়ান, এম (এনডি) সেমিকন্ডাক্টররা কীভাবে কাজ করে। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: ইলেক্ট্রনিক্স
- ল্যান্ডিন, পি। (2014)। অন্তর্নিহিত এবং বহিরাগত অর্ধপরিবাহী। থেকে প্রাপ্ত: pelandintecno.blogspot.com
- রাউজ, এম। (এনডি) সেমিকন্ডাক্টর। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: whatis.techtarget.com
- সেমিকন্ডাক্টর (1998)। এনসাইক্লোপিডিয়া ব্রিটানিকা, ইনক। লন্ডন, যুক্তরাজ্য। উদ্ধার করা হয়েছে: ব্রিটানিকা ডটকম থেকে
- অর্ধপরিবাহী কী? (SF)। © হিটাচি হাই-টেকনোলজিস কর্পোরেশন। উদ্ধার করা হয়েছে: হিটাচি-হাইটেক ডটকম থেকে
- উইকিপিডিয়া, ফ্রি এনসাইক্লোপিডিয়া (2018)। সেমিকন্ডাক্টর। উদ্ধার করা হয়েছে: es.wikedia.org থেকে ipedia