సెమీకండక్టర్

english semiconductor

సారాంశం

  • సెమీకండక్టింగ్ పదార్థంతో చేసిన కండక్టర్
  • జెర్మేనియం లేదా సిలికాన్ వంటి పదార్ధం, దీని విద్యుత్ వాహకత లోహం మరియు అవాహకం మధ్య ఇంటర్మీడియట్; దాని వాహకత ఉష్ణోగ్రతతో మరియు మలినాల సమక్షంలో పెరుగుతుంది

అవలోకనం

సెమీకండక్టర్ పదార్థం ఒక కండక్టర్ - రాగి, బంగారం మొదలైన వాటి మధ్య పడిపోయే విద్యుత్ వాహకత విలువను కలిగి ఉంటుంది - మరియు గాజు వంటి అవాహకం. వాటి ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ వాటి నిరోధకత తగ్గుతుంది, ఇది లోహానికి వ్యతిరేక ప్రవర్తన. క్రిస్టల్ నిర్మాణంలోకి ఉద్దేశపూర్వకంగా, నియంత్రిత మలినాలను ("డోపింగ్") ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా వాటి ప్రవర్తన లక్షణాలను ఉపయోగకరమైన మార్గాల్లో మార్చవచ్చు. ఒకే స్ఫటికంలో రెండు విభిన్న-డోప్డ్ ప్రాంతాలు ఉన్నచోట, సెమీకండక్టర్ జంక్షన్ సృష్టించబడుతుంది. ఈ జంక్షన్లలో ఎలక్ట్రాన్లు, అయాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్ రంధ్రాలను కలిగి ఉన్న ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల ప్రవర్తన డయోడ్లు, ట్రాన్సిస్టర్‌లు మరియు అన్ని ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్‌లకు ఆధారం.
సెమీకండక్టర్ పరికరాలు ఒక దిశలో మరొకదాని కంటే సులభంగా ప్రయాణించడం, వేరియబుల్ నిరోధకతను చూపించడం మరియు కాంతి లేదా వేడికి సున్నితత్వం వంటి ఉపయోగకరమైన లక్షణాల శ్రేణిని ప్రదర్శించగలవు. సెమీకండక్టర్ పదార్థం యొక్క విద్యుత్ లక్షణాలను డోపింగ్ ద్వారా లేదా విద్యుత్ క్షేత్రాలు లేదా కాంతి ద్వారా మార్చవచ్చు కాబట్టి, సెమీకండక్టర్ల నుండి తయారైన పరికరాలను విస్తరణ, మారడం మరియు శక్తి మార్పిడి కోసం ఉపయోగించవచ్చు.
తక్కువ మొత్తంలో పెంటావాలెంట్ (యాంటిమోనీ, ఫాస్పరస్, లేదా ఆర్సెనిక్) లేదా త్రివాలెంట్ (బోరాన్, గాలియం, ఇండియం) అణువులను (in 10 లో భాగం) జోడించడం ద్వారా సిలికాన్ యొక్క వాహకత పెరుగుతుంది. ఈ ప్రక్రియను డోపింగ్ అంటారు మరియు ఫలితంగా సెమీకండక్టర్లను డోప్డ్ లేదా ఎక్స్‌ట్రాన్సిక్ సెమీకండక్టర్స్ అంటారు.
సెమీకండక్టర్ యొక్క లక్షణాల యొక్క ఆధునిక అవగాహన ఒక క్రిస్టల్ లాటిస్‌లో ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల కదలికను వివరించడానికి క్వాంటం భౌతిక శాస్త్రంపై ఆధారపడుతుంది. డోపింగ్ క్రిస్టల్ లోపల ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల సంఖ్యను బాగా పెంచుతుంది. డోప్డ్ సెమీకండక్టర్ ఎక్కువగా ఉచిత రంధ్రాలను కలిగి ఉన్నప్పుడు దీనిని "పి-టైప్" అని పిలుస్తారు మరియు ఇది ఎక్కువగా ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉన్నప్పుడు దీనిని "ఎన్-టైప్" అని పిలుస్తారు. ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల్లో ఉపయోగించే సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు p- మరియు n- రకం డోపాంట్ల ఏకాగ్రత మరియు ప్రాంతాలను నియంత్రించడానికి ఖచ్చితమైన పరిస్థితులలో డోప్ చేయబడతాయి. ఒకే సెమీకండక్టర్ క్రిస్టల్ అనేక p- మరియు n- రకం ప్రాంతాలను కలిగి ఉంటుంది; ఈ ప్రాంతాల మధ్య p-n జంక్షన్లు ఉపయోగకరమైన ఎలక్ట్రానిక్ ప్రవర్తనకు కారణమవుతాయి.
కొన్ని స్వచ్ఛమైన అంశాలు మరియు అనేక సమ్మేళనాలు సెమీకండక్టర్ లక్షణాలను ప్రదర్శించినప్పటికీ, సిలికాన్, జెర్మేనియం మరియు గాలియం యొక్క సమ్మేళనాలు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల్లో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఆవర్తన పట్టికలో మెటలోయిడ్స్ ఉన్న "మెటల్లోయిడ్ మెట్ల" అని పిలవబడే మూలకాలను సాధారణంగా సెమీకండక్టర్లుగా ఉపయోగిస్తారు.
సెమీకండక్టర్ పదార్థాల యొక్క కొన్ని లక్షణాలు 20 వ శతాబ్దం మధ్య మరియు మొదటి దశాబ్దాలలో గమనించబడ్డాయి. ఎలక్ట్రానిక్స్లో సెమీకండక్టర్స్ యొక్క మొట్టమొదటి ఆచరణాత్మక అనువర్తనం 1904 లో పిల్లి-విస్కర్ డిటెక్టర్ యొక్క అభివృద్ధి, ప్రారంభ రేడియో రిసీవర్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే ఒక ఆదిమ సెమీకండక్టర్ డయోడ్. క్వాంటం భౌతిక శాస్త్రంలో జరిగిన పరిణామాలు 1947 లో ట్రాన్సిస్టర్ మరియు 1958 లో ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ అభివృద్ధికి అనుమతించాయి.
ఆంగ్లంలో ఇది సెమీకండక్టర్. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద విద్యుత్ వాహకత మధ్యస్థ విలువ (సుమారు 10 (- /) 1 (0 /) నుండి 10 3 Ω (- /) 1 · సెం.మీ (- /) 1 ) కండక్టర్ మరియు ఇన్సులేటర్ మధ్య ఉండే ఘనపదార్థాల కోసం ఒక సాధారణ పదం . పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో లోహం యొక్క విద్యుత్ వాహకత తగ్గుతుండగా, సెమీకండక్టర్ యొక్క విద్యుత్ వాహకత సంపూర్ణ 0 డిగ్రీల వద్ద 0 మరియు పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో వేగంగా పెరుగుతుంది. జెర్మేనియం మరియు సిలికాన్ వంటి అంతర్గత సెమీకండక్టర్లలో, సమయోజనీయ బంధంలో పాల్గొన్న ఎలక్ట్రాన్లలో ఒక భాగం ఉష్ణ శక్తి ద్వారా ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లుగా మారుతుంది, ఆ తరువాత రంధ్రాలు మిగిలి ఉంటాయి మరియు రెండూ విద్యుత్ ప్రసరణను ఉత్పత్తి చేయడానికి విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా తరలించబడతాయి. ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు, విద్యుత్ వాహకత పెరుగుతుంది ఎందుకంటే ఉష్ణ శక్తి పెరుగుతుంది మరియు ఎలక్ట్రాన్లు తప్పించుకుంటాయి. అంతర్గత సెమీకండక్టర్‌ను మలినాల జాడతో డోప్ చేసినప్పుడు, దానిని అశుద్ధ సెమీకండక్టర్ అంటారు. త్రివాలెంట్ బోరాన్ లేదా గాలియం (అంగీకారం అని పిలుస్తారు) జతచేయబడినప్పుడు, సమయోజనీయ బంధం యొక్క ఎలక్ట్రాన్లు రంధ్రాలను (పి-రకం సెమీకండక్టర్) ఉత్పత్తి చేయడానికి లోపం కలిగి ఉంటాయి, పెంటావాలెంట్ ఆర్సెనిక్ లేదా యాంటిమోని (దాత) జోడించినప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్లు అధికంగా మారతాయి మరియు ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు ఉత్పత్తి అవుతాయి (n -టైప్ సెమీకండక్టర్). సెమీకండక్టర్‌లోని ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాల కదలికను విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా నియంత్రించవచ్చు కాబట్టి, దీనిని వాక్యూమ్ ట్యూబ్ మాదిరిగానే ఉపయోగించవచ్చు మరియు దీనికి వేడి కాథోడ్ మరియు వాక్యూమ్ అవసరం లేదు కాబట్టి, దీనికి కాంపాక్ట్‌నెస్ వంటి అనేక ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి మరియు మన్నిక, ఇది వాక్యూమ్ గొట్టాలకు బదులుగా డయోడ్లు మరియు ట్రాన్సిస్టర్‌లు వంటి ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలకు విస్తృతంగా వర్తించబడుతుంది. కాంతి శక్తిని గ్రహించి ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలను ఉత్పత్తి చేసే సెమీకండక్టర్లను కాంతివిపీడన కణాలు మరియు సౌర ఘటాలకు ఉపయోగిస్తారు . → pn జంక్షన్ / IC / LSI
Items సంబంధిత అంశాలు n- రకం సెమీకండక్టర్ | క్యారియర్ | సిలికాన్ (సిలికాన్) | ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ | షిన్-ఎట్సు కెమికల్ కో., లిమిటెడ్ | కండక్టర్లు | ప్రత్యేక సిరామిక్స్ | డోపింగ్ | జపాన్-యుఎస్ సెమీకండక్టింగ్ ఒప్పందం | కొత్త కార్బన్ | హైటెక్ కాలుష్యం | కాంతి ఉద్గార డయోడ్ | సెమీకండక్టర్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ | p- రకం సెమీకండక్టర్ | నాన్‌కండక్టర్ | సేంద్రీయ క్లోరిన్ సమ్మేళనం | సేంద్రీయ సెమీకండక్టర్