अर्धचालक

english semiconductor

सारांश

  • अर्धचालक सामग्री के साथ बनाया एक कंडक्टर
  • जर्मेनियम या सिलिकॉन के रूप में एक पदार्थ जिसका विद्युत चालकता धातु और एक इंसुलेटर के बीच मध्यवर्ती है; इसकी चालकता तापमान और अशुद्धियों की उपस्थिति में बढ़ जाती है

अवलोकन

एक अर्धचालक पदार्थ में एक विद्युत चालक मूल्य होता है जो एक कंडक्टर के बीच गिरता है - जैसे तांबा, सोना इत्यादि - और ग्लास जैसे एक इन्सुलेटर। उनका प्रतिरोध घटता है क्योंकि उनका तापमान बढ़ता है, जो धातु के विपरीत व्यवहार होता है। उनके संचालन गुणों को क्रिस्टल संरचना में जानबूझकर, अशुद्धता ("डोपिंग") के नियंत्रित परिचय द्वारा उपयोगी तरीकों से बदला जा सकता है। जहां दो अलग-अलग क्षेत्रों में एक ही क्रिस्टल में मौजूद होता है, एक अर्धचालक जंक्शन बनाया जाता है। इन जंक्शनों में इलेक्ट्रॉनों, आयनों और इलेक्ट्रॉन छेद शामिल चार्ज वाहक का व्यवहार डायोड, ट्रांजिस्टर और सभी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स का आधार है।
सेमीकंडक्टर डिवाइस उपयोगी गुणों की एक श्रृंखला प्रदर्शित कर सकते हैं जैसे कि एक दिशा में वर्तमान में अधिक आसानी से गुजरना, परिवर्तनीय प्रतिरोध दिखा रहा है, और प्रकाश या गर्मी की संवेदनशीलता दिखाना। चूंकि अर्धचालक पदार्थ के विद्युत गुणों को डोपिंग द्वारा संशोधित किया जा सकता है, या विद्युत क्षेत्रों या प्रकाश के उपयोग से, सेमीकंडक्टर्स से बने उपकरणों को प्रवर्धन, स्विचिंग और ऊर्जा रूपांतरण के लिए उपयोग किया जा सकता है।
सिलिकॉन की चालकता को थोड़ी मात्रा में पेंटवालेन्ट (एंटीमोनी, फॉस्फोरस, या आर्सेनिक) या त्रिकोणीय (बोरॉन, गैलियम, इंडियम) परमाणु (~ भाग 10 में) जोड़कर बढ़ाया जाता है। इस प्रक्रिया को डोपिंग के रूप में जाना जाता है और जिसके परिणामस्वरूप अर्धचालक को डॉप या बाह्य अर्धचालक के रूप में जाना जाता है।
एक अर्धचालक के गुणों की आधुनिक समझ एक क्रिस्टल जाली में चार्ज वाहक के आंदोलन की व्याख्या करने के लिए क्वांटम भौतिकी पर निर्भर करती है। डोपिंग क्रिस्टल के भीतर चार्ज वाहक की संख्या में काफी वृद्धि करता है। जब एक डॉपड अर्धचालक में अधिकतर मुक्त छेद होते हैं तो इसे "पी-प्रकार" कहा जाता है, और जब इसमें अधिकतर मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं तो इसे "एन-टाइप" के नाम से जाना जाता है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग की जाने वाली अर्धचालक सामग्री पी-और एन-प्रकार डोपेंट की एकाग्रता और क्षेत्रों को नियंत्रित करने के लिए सटीक स्थितियों के तहत डॉप की जाती है। एक अर्धचालक क्रिस्टल में कई पी- और एन-प्रकार के क्षेत्र हो सकते हैं; इन क्षेत्रों के बीच पी-एन जंक्शन उपयोगी इलेक्ट्रॉनिक व्यवहार के लिए ज़िम्मेदार हैं।
यद्यपि कुछ शुद्ध तत्व और कई यौगिक अर्धचालक गुण, सिलिकॉन, जर्मेनियम, और गैलियम के यौगिकों का प्रदर्शन करते हैं, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। तथाकथित "मेटालोइड सीढ़ियों" के पास तत्व, जहां मेटलॉइड आवर्त सारणी पर स्थित होते हैं, आमतौर पर अर्धचालक के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
अर्धचालक पदार्थों के कुछ गुण 1 9वीं सदी के मध्य और 20 वीं शताब्दी के पहले दशकों में मनाए गए थे। इलेक्ट्रॉनिक्स में सेमीकंडक्टर्स का पहला व्यावहारिक अनुप्रयोग 1 9 04 में बिल्ली के व्हिस्कर डिटेक्टर का विकास था, जो प्रारंभिक रेडियो रिसीवर में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एक प्राचीन अर्धचालक डायोड था। क्वांटम भौतिकी के विकास ने बदले में 1 9 47 में ट्रांजिस्टर के विकास और 1 9 58 में एकीकृत सर्किट की अनुमति दी।
अंग्रेजी में यह अर्धचालक है। ठोस पदार्थों के लिए एक सामान्य शब्द जिसका तापमान तापमान पर विद्युत चालकता एक मध्यवर्ती मूल्य (लगभग 10 (- /) 1 (0 /) से 10 3 Ω (- /) 1 सेमी (- /) 1 ) एक कंडक्टर और एक विसंवाहक के बीच होता है । जबकि धातु की विद्युत चालकता बढ़ती तापमान के साथ घट जाती है, अर्धचालक की विद्युत चालकता पूर्ण 0 डिग्री पर 0 होती है और बढ़ते तापमान के साथ तेजी से बढ़ जाती है। जर्मेनियम और सिलिकॉन जैसे आंतरिक अर्धचालकों में, सहसंयोजक बंधन में शामिल इलेक्ट्रॉनों का एक हिस्सा थर्मल ऊर्जा से मुक्त इलेक्ट्रॉन बनने के लिए निकलता है, जिसके बाद छेद रहता है और बिजली के प्रवाह द्वारा इलेक्ट्रिक चालन के उत्पादन के लिए दोनों स्थानांतरित होते हैं। जब तापमान बढ़ता है, विद्युत चालकता बढ़ जाती है क्योंकि थर्मल ऊर्जा बढ़ जाती है और इलेक्ट्रॉनों से बच निकलती है। जब एक आंतरिक अर्धचालक को ट्रेस मात्रा की अशुद्धता के साथ डूबा जाता है, तो उसे अशुद्धता अर्धचालक कहा जाता है। जब त्रिकोणीय बोरॉन या गैलियम (जिसे स्वीकार्य कहा जाता है) जोड़ा जाता है, सहसंयोजक बंधन के इलेक्ट्रॉन छेद उत्पन्न करने के लिए कमी करते हैं (पी-प्रकार अर्धचालक), पेंटवालेन्ट जब आर्सेनिक या एंटीमोनी (दाता) जोड़ा जाता है, तो इलेक्ट्रॉन अत्यधिक हो जाते हैं और मुक्त इलेक्ट्रॉन उत्पन्न होते हैं (एन -प्रकार अर्धचालक)। चूंकि एक अर्धचालक में मुक्त इलेक्ट्रॉनों और छेदों के आंदोलन को विद्युत क्षेत्र द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, इसलिए इसका उपयोग वैक्यूम ट्यूब के समान ही किया जा सकता है, और चूंकि इसे गर्म कैथोड और वैक्यूम की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए इसमें कॉम्पैक्टनेस जैसे कई फायदे हैं और स्थायित्व, यह वैक्यूम ट्यूबों के बजाय डायोड और ट्रांजिस्टर जैसे इलेक्ट्रॉनिक भागों पर व्यापक रूप से लागू होता है। अर्धचालक जो प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और इलेक्ट्रॉनों और छेद उत्पन्न करते हैं, वे फोटोवोल्टिक कोशिकाओं और सौर कोशिकाओं के लिए उपयोग किए जाते हैं। → पीएन जंक्शन / आईसी / एलएसआई
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स्रोत Encyclopedia Mypedia