অৰ্ধপৰিবাহী

অৰ্ধপৰিবাহী#

অৰ্ধপৰিবাহী হৈছে এনে পদাৰ্থ যিবোৰৰ বিদ্যুৎ পৰিবাহিতা পৰিবাহী আৰু অন্তৰকৰ মাজৰ স্তৰত থাকে। ই আধুনিক ইলেক্ট্ৰনিকছৰ অপৰিহাৰ্য উপাদান, য’ত ট্ৰানজিষ্টৰ, সংহত বৰ্গ (integrated circuits), আৰু সৌৰ কোষ অন্তৰ্ভুক্ত।

অৰ্ধপৰিবাহীৰ বৈদ্যুতিক ধৰ্মসমূহ অপদ্ৰব্য মিহলাই নিয়ন্ত্ৰণ কৰিব পাৰি, যাক ড’পেণ্ট বোলে, যিয়ে পদাৰ্থটোৰ মুক্ত ইলেক্ট্ৰন বা হোলৰ সংখ্যা সলনি কৰে। এই প্ৰক্ৰিয়াটোক ড’পিং বুলি কোৱা হয়, যিয়ে অৰ্ধপৰিবাহীক নিৰ্দিষ্ট প্ৰয়োগৰ বাবে উপযোগী কৰি তোলে।

সৰ্বাধিক সাধাৰণ অৰ্ধপৰিবাহী হৈছে চিলিকন আৰু জাৰ্মেনিয়াম, কিন্তু গেলিয়াম আৰ্ছেনাইড আৰু ইণ্ডিয়াম ফছফাইডৰ দৰে অন্যান্য পদাৰ্থও ব্যৱহাৰ কৰা হয়। অৰ্ধপৰিবাহীসমূহ পাতল ৱেফাৰত নিৰ্মাণ কৰা হয়, যাক পিছত প্ৰয়োজনীয় ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰ সৃষ্টিৰ বাবে প্ৰক্ৰিয়াজাত কৰা হয়।

অৰ্ধপৰিবাহী উদ্যোগটো প্ৰযুক্তিগত উদ্ভাৱনৰ এক মুখ্য চালিকা শক্তি, আৰু ই ইলেক্ট্ৰনিকছত সম্ভৱ হোৱা সীমাসমূহ আগবঢ়াই নিয়া নতুন পদাৰ্থ আৰু যন্ত্ৰ বিকশিত কৰি আছে।

অৰ্ধপৰিবাহী কি?#

অৰ্ধপৰিবাহী হৈছে এনে পদাৰ্থ যিবোৰৰ বিদ্যুৎ পৰিবাহিতা পৰিবাহী আৰু অন্তৰকৰ মাজৰ স্তৰত থাকে। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে সিহঁতে নিৰ্দিষ্ট অৱস্থাত বিদ্যুৎ পৰিবহণ কৰিব পাৰে, কিন্তু আন অৱস্থাত নোৱাৰে। অৰ্ধপৰিবাহীসমূহ ট্ৰানজিষ্টৰ, ডায়’ড, আৰু সংহত বৰ্গ (integrated circuits) আদি বিভিন্ন প্ৰকাৰৰ ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

সৰ্বাধিক সাধাৰণ অৰ্ধপৰিবাহী পদাৰ্থ হৈছে চিলিকন আৰু জাৰ্মেনিয়াম। এইবোৰ আৰু পদাৰ্থটো এটা অন্তৰক।

অৱশ্যে, যদি অৰ্ধপৰিবাহীত অপদ্ৰব্য মিহলোৱা হয়, পদাৰ্থটোৰ বৈদ্যুতিক ধৰ্মসমূহ সলনি কৰিব পাৰি। উদাহৰণস্বৰূপে, যদি ফছফৰাছ চিলিকন জালিকাত এটা অতিৰিক্ত ইলেক্ট্ৰন দান কৰিব। এই অতিৰিক্ত ইলেক্ট্ৰনটোৱে তেতিয়া জালিকাৰ মাজেৰে মুক্তভাৱে গতি কৰিব পাৰে, যিয়ে পদাৰ্থটোক বিদ্যুৎ পৰিবহণ কৰিবলৈ অনুমতি দিয়ে।

অপদ্ৰব্যৰ প্ৰকাৰ আৰু মিহলোৱা অপদ্ৰব্যৰ পৰিমাণে অৰ্ধপৰিবাহীৰ বৈদ্যুতিক ধৰ্মসমূহ নিয়ন্ত্ৰণ কৰিব পাৰে। ইয়ে অৰ্ধপৰিবাহীক বিভিন্ন প্ৰকাৰৰ ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰিবলৈ অনুমতি দিয়ে।

ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত অৰ্ধপৰিবাহী কেনেকৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয় তাৰ কেইটামান উদাহৰণ তলত দিয়া হ’ল:

• ট্ৰানজিষ্টৰ ইলেক্ট্ৰনিক সংকেত বৃদ্ধি বা সলনি কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ই তিনিটা স্তৰৰ অৰ্ধপৰিবাহী পদাৰ্থৰে নিৰ্মিত, এটা ফালে দুটা টাৰ্মিনেল আৰু আনটো ফালে এটা টাৰ্মিনেল থাকে। যেতিয়া এটা ফালৰ দুটা টাৰ্মিনেলত ভ’ল্টেজ প্ৰয়োগ কৰা হয়, ই আনটো ফালৰ টাৰ্মিনেলৰ মাজৰ প্ৰবাহৰ প্ৰবাহ নিয়ন্ত্ৰণ কৰে।
• ডায়’ড কেৱল এটা দিশত প্ৰবাহ প্ৰবাহিত হ’বলৈ দিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ই দুটা স্তৰৰ অৰ্ধপৰিবাহী পদাৰ্থৰে নিৰ্মিত, প্ৰতিটো ফালে এটা টাৰ্মিনেল থাকে। যেতিয়া এটা ফালৰ টাৰ্মিনেলত ভ’ল্টেজ প্ৰয়োগ কৰা হয়, ই আনটো ফালৰ টাৰ্মিনেললৈ প্ৰবাহ প্ৰবাহিত হ’বলৈ দিয়ে। অৱশ্যে, যেতিয়া ভ’ল্টেজ বিপৰীত কৰা হয়, ডায়’ডটোৱে প্ৰবাহৰ প্ৰবাহ বাধা দিয়ে।
• সংহত বৰ্গ (Integrated circuits) হৈছে সৰু ইলেক্ট্ৰনিক বৰ্গ যিবোৰ বহুতো ট্ৰানজিষ্টৰ, ডায়’ড, আৰু অন্যান্য ইলেক্ট্ৰনিক উপাদানৰে নিৰ্মিত। ইয়াক কম্পিউটাৰ, ম’বাইল ফোন, আৰু ডিজিটেল কেমেৰা আদি বিভিন্ন প্ৰকাৰৰ ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

অৰ্ধপৰিবাহী আধুনিক পৃথিৱীৰ বাবে অপৰিহাৰ্য। ইয়াক বিভিন্ন প্ৰকাৰৰ ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়, আৰু ইয়াৰ কাৰ্যক্ষমতা আৰু দক্ষতা উন্নত কৰিবলৈ ইয়াক সদায় বিকশিত কৰি থকা হয়।

অৰ্ধপৰিবাহীত হোল আৰু ইলেক্ট্ৰন#

অৰ্ধপৰিবাহীত হোল আৰু ইলেক্ট্ৰন

অৰ্ধপৰিবাহী হৈছে এনে পদাৰ্থ যিবোৰৰ বিদ্যুৎ পৰিবাহিতা পৰিবাহী আৰু অন্তৰকৰ মাজৰ স্তৰত থাকে। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে সিহঁতে বিদ্যুৎ পৰিবহণ কৰিব পাৰে, কিন্তু ধাতুৰ দৰে ভাল নহয়। অৰ্ধপৰিবাহীৰ বৈদ্যুতিক ধৰ্মসমূহ হোল আৰু ইলেক্ট্ৰনৰ উপস্থিতিৰ বাবে হয়।

হোল

হোল হৈছে অৰ্ধপৰিবাহীত এটা নোহোৱা ইলেক্ট্ৰন। যেতিয়া অৰ্ধপৰিবাহীৰ পৰা এটা ইলেক্ট্ৰন আঁতৰোৱা হয় আনলৈ।

ইলেক্ট্ৰন

ইলেক্ট্ৰন হৈছে ঋণাত্মক আধানযুক্ত কণিকা যিবোৰ এটা পৰমাণুৰ নিউক্লিয়াছৰ চাৰিওফালে ঘূৰি থাকে, আনহাতে পৰিবহণ বেণ্ডটো ওলোটা দিশত থকা পৰৱৰ্তী ইলেক্ট্ৰন শ্বেল।

অৰ্ধপৰিবাহী যন্ত্ৰ

হোল আৰু ইলেক্ট্ৰন ট্ৰানজিষ্টৰ আৰু ডায়’ড আদি অৰ্ধপাৰিবাহিক যন্ত্ৰৰ কাৰ্য্যৰ বাবে অপৰিহাৰ্য। ট্ৰানজিষ্টৰ ইলেক্ট্ৰনিক সংকেত বৃদ্ধি আৰু সলনি কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়, আনহাতে ডায়’ড কেৱল এটা দিশত প্ৰবাহ প্ৰবাহিত হ’বলৈ দিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

উদাহৰণ

অৰ্ধপৰিবাহী যন্ত্ৰত হোল আৰু ইলেক্ট্ৰন কেনেকৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয় তাৰ কেইটামান উদাহৰণ তলত দিয়া হ’ল:

• ট্ৰানজিষ্টৰ এটাত, বেছ অঞ্চলৰ মাজেৰে প্ৰবাহিত হোৱা সৰু পৰিমাণৰ প্ৰবাহে ক’লেক্টৰ অঞ্চলৰ মাজেৰে প্ৰবাহিত হোৱা ডাঙৰ পৰিমাণৰ প্ৰবাহ নিয়ন্ত্ৰণ কৰিব পাৰে। ইয়াৰ কাৰণ হৈছে যে বেছ অঞ্চলৰ হোলবোৰে ক’লেক্টৰ অঞ্চলৰ ইলেক্ট্ৰনৰ সৈতে পুনৰ সংযুক্ত হ’ব পাৰে, যিয়ে ক’লেক্টৰৰ মাজেৰে অধিক ইলেক্ট্ৰন প্ৰবাহিত হ’বলৈ দিয়ে।
• ডায়’ড এটাত, n-প্ৰকাৰ আৰু p-প্ৰকাৰ অঞ্চলৰ মাজত এটা সম্ভাৱ্য বাধা সৃষ্টি কৰা হয়। এই সম্ভাৱ্য বাধাই n-প্ৰকাৰ অঞ্চলৰ পৰা p-প্ৰকাৰ অঞ্চললৈ ইলেক্ট্ৰন প্ৰবাহিত হোৱাত বাধা দিয়ে। অৱশ্যে, হোলবোৰ p-প্ৰকাৰ অঞ্চলৰ পৰা n-প্ৰকাৰ অঞ্চললৈ প্ৰবাহিত হ’ব পাৰে, যিয়ে কেৱল এটা দিশত প্ৰবাহ প্ৰবাহিত হ’বলৈ দিয়ে।

হোল আৰু ইলেক্ট্ৰন অৰ্ধপাৰিবাহিক যন্ত্ৰৰ কাৰ্য্যৰ বাবে অপৰিহাৰ্য। অৰ্ধপৰিবাহীৰ মাজেৰে হোল আৰু ইলেক্ট্ৰন কেনেকৈ গতি কৰে সেইটো বুজি লৈ, আমি বিভিন্ন কাৰ্য্য সম্পাদন কৰিব পৰা ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰসমূহ ডিজাইন আৰু নিৰ্মাণ কৰিব পাৰোঁ।

অৰ্ধপৰিবাহীৰ বেণ্ড তত্ত্ব#

অৰ্ধপৰিবাহীৰ বেণ্ড তত্ত্ব

অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ বেণ্ড তত্ত্ব হৈছে কঠিন অৱস্থাৰ পদাৰ্থ বিজ্ঞানৰ এক মৌলিক ধাৰণা যিয়ে অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ ইলেক্ট্ৰনিক গঠন বৰ্ণনা কৰে। ই অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ বৈদ্যুতিক আৰু প্ৰকাশীয় ধৰ্মসমূহ ব্যাখ্যা কৰে, যিবোৰ ট্ৰানজিষ্টৰ, সৌৰ কোষ, আৰু পোহৰ নিঃসৰণকাৰী ডায়’ড (LEDs) আদি ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰৰ আচৰণ বুজিবৰ বাবে অপৰিহাৰ্য।

মুখ্য ধাৰণাসমূহ:

1. শক্তি বেণ্ড: অৰ্ধপাৰিবাহিক এটাত, ইলেক্ট্ৰনৰ বাবে অনুমোদিত শক্তি স্তৰসমূহ পৃথক শক্তি বেণ্ডত বিভক্ত কৰা হয়। ভেলেন্স বেণ্ডটো হৈছে সৰ্বোচ্চ শক্তি বেণ্ড যিটো পৰম শূন্য উষ্ণতাত ইলেক্ট্ৰনেৰে পূৰ্ণ থাকে, আনহাতে পৰিবহণ বেণ্ডটো হৈছে সৰ্বনিম্ন শক্তি বেণ্ড যিটো খালি থাকে। ভেলেন্স বেণ্ড আৰু পৰিবহণ বেণ্ডৰ মাজৰ শক্তিৰ ফাঁকটোক বেণ্ডগেপ বুলি কোৱা হয়।

2. বেণ্ডগেপ: বেণ্ডগেপ হৈছে অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ এক গুৰুত্বপূৰ্ণ ধৰ্ম। অৰ্ধপাৰিবাহিকসমূহৰ অন্তৰকতকৈ তুলনামূলকভাৱে সৰু বেণ্ডগেপ থাকে, যিবোৰৰ ডাঙৰ বেণ্ডগেপ থাকে, আৰু ধাতুৰ কোনো বেণ্ডগেপ নাথাকে। বেণ্ডগেপে নিৰ্ধাৰণ কৰে যে এটা পদাৰ্থ অৰ্ধপাৰিবাহিক, অন্তৰক, নে ধাতু।

3. ড’পিং: ড’পিং হৈছে অৰ্ধপাৰিবাহিক এটাত ইয়াৰ বৈদ্যুতিক ধৰ্মসমূহ সলনি কৰিবলৈ ইচ্ছাকৃতভাৱে অপদ্ৰব্য সুমুৱাই দিয়া প্ৰক্ৰিয়া। নিৰ্দিষ্ট ড’পেণ্ট পৰমাণু যোগ কৰি, পৰিবাহিতা আৰু অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ প্ৰকাৰ (n-প্ৰকাৰ বা p-প্ৰকাৰ) নিয়ন্ত্ৰণ কৰিব পাৰি।

4. ইলেক্ট্ৰন আৰু হোল পৰিবহণ: অৰ্ধপাৰিবাহিক এটাত, ইলেক্ট্ৰনবোৰে তাপ বা পোহৰৰ দৰে শক্তি শোষণ কৰি ভেলেন্স বেণ্ডৰ পৰা পৰিবহণ বেণ্ডলৈ গতি কৰিব পাৰে। যেতিয়া এটা ইলেক্ট্ৰন পৰিবহণ বেণ্ডলৈ যায়, ই ভেলেন্স বেণ্ডত এটা ধনাত্মক আধানযুক্ত হোল এৰি যায়। ইলেক্ট্ৰন আৰু হোল দুয়োটাই অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ ভিতৰত মুক্তভাৱে গতি কৰিব পাৰে, বৈদ্যুতিক পৰিবহণত অৰিহণা যোগায়।

উদাহৰণসমূহ:

1. চিলিকন: চিলিকন হৈছে বহুলভাৱে ব্যৱহৃত অৰ্ধপাৰিবাহিক পদাৰ্থ যি কোঠাৰ উষ্ণতাত 1.12 eV বেণ্ডগেপ আছে। ই সাধাৰণতে ট্ৰানজিষ্টৰ, সংহত বৰ্গ (ICs), আৰু সৌৰ কোষ আদি ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

2. গেলিয়াম আৰ্ছেনাইড (GaAs): GaAs হৈছে আন এক গুৰুত্বপূৰ্ণ অৰ্ধপাৰিবাহিক পদাৰ্থ যি 1.42 eV বেণ্ডগেপ আছে। ই উচ্চ গতিৰ ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়, যেনে মাইক্ৰ’ৱেভ ট্ৰানজিষ্টৰ আৰু সৌৰ কোষ, কাৰণ চিলিকনতকৈ ইয়াৰ উচ্চ ইলেক্ট্ৰন গতিশীলতা আছে।

3. পোহৰ নিঃসৰণকাৰী ডায়’ড (LEDs): LEDs হৈছে অৰ্ধপাৰিবাহিক যন্ত্ৰ যিবোৰে তাত বৈদ্যুতিক প্ৰবাহ পাৰ হ’লে পোহৰ নিঃসৰণ কৰে। নিঃসৰিত পোহৰৰ ৰং ব্যৱহাৰ কৰা অৰ্ধপাৰিবাহিক পদাৰ্থৰ বেণ্ডগেপৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।

অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ বেণ্ড তত্ত্বয়ে অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ ইলেক্ট্ৰনিক ধৰ্ম আৰু আচৰণ বুজিবৰ বাবে এক ব্যাপক কাঠামো প্ৰদান কৰে। ই আমাৰ আধুনিক পৃথিৱীৰ ৰূপ দিয়া বিভিন্ন অৰ্ধপাৰিবাহিক যন্ত্ৰ আৰু প্ৰযুক্তিৰ বিকাশ আৰু ডিজাইনৰ বাবে অপৰিহাৰ্য।

অৰ্ধপৰিবাহীৰ ধৰ্মসমূহ#

অৰ্ধপৰিবাহীৰ ধৰ্মসমূহ

অৰ্ধপৰিবাহী হৈছে এনে পদাৰ্থ যিবোৰৰ বিদ্যুৎ পৰিবাহিতা পৰিবাহী আৰু অন্তৰকৰ মাজৰ স্তৰত থাকে। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে সিহঁতে নিৰ্দিষ্ট অৱস্থাত বিদ্যুৎ পৰিবহণ কৰিব পাৰে, কিন্তু আন অৱস্থাত নোৱাৰে। অৰ্ধপৰিবাহীৰ ধৰ্মসমূহে সিহঁতক ট্ৰানজিষ্টৰ, ডায়’ড, আৰু সংহত বৰ্গ (integrated circuits) আদি বহুতো ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰৰ বাবে অপৰিহাৰ্য কৰি তোলে।

বেণ্ড গেপ

অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ আটাইতকৈ গুৰুত্বপূৰ্ণ ধৰ্ম হৈছে ইয়াৰ বেণ্ড গেপ। বেণ্ড গেপটো হৈছে ভেলেন্স বেণ্ড আৰু পৰিবহণ বেণ্ডৰ মাজৰ শক্তিৰ পাৰ্থক্য। পৰিবাহীত, ভেলেন্স বেণ্ড আৰু পৰিবহণ বেণ্ড ওপৰা-উপৰি হয়, যিয়ে ইলেক্ট্ৰনক দুয়োটা বেণ্ডৰ মাজত মুক্তভাৱে গতি কৰিবলৈ দিয়ে। অন্তৰকত, বেণ্ড গেপটো ইমান ডাঙৰ যে ইলেক্ট্ৰনে ইয়াক অতিক্ৰম কৰিব নোৱাৰে, যিয়ে বেণ্ডসমূহৰ মাজত গতি কৰাত বাধা দিয়ে। অৰ্ধপাৰিবাহিকত, বেণ্ড গেপটো ইমান সৰু যে ইলেক্ট্ৰনবোৰে তাপীয় শক্তি বা পোহৰ শোষণ কৰি ভেলেন্স বেণ্ডৰ পৰা পৰিবহণ বেণ্ডলৈ উত্তেজিত হ’ব পাৰে।

ড’পিং

অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ বৈদ্যুতিক পৰিবাহিতা ড’পিং কৰি নিয়ন্ত্ৰণ কৰিব পাৰি। ড’পিং হৈছে অৰ্ধপাৰিবাহিক পদাৰ্থত অপদ্ৰব্য যোগ কৰা প্ৰক্ৰিয়া। যেতিয়া অৰ্ধপাৰিবাহিক এটা এনে এটা মৌলৰে ড’প কৰা হয় যি অৰ্ধপাৰিবাহিক পৰমাণুতকৈ এটা অধিক ভেলেন্স ইলেক্ট্ৰন আছে, অতিৰিক্ত ইলেক্ট্ৰনবোৰ পৰিবহণ বেণ্ডলৈ দান কৰা হয়। এই প্ৰকাৰৰ ড’পিংক n-প্ৰকাৰ ড’পিং বুলি কোৱা হয়। যেতিয়া অৰ্ধপাৰিবাহিক এটা এনে এটা মৌলৰে ড’প কৰা হয় যি অৰ্ধপাৰিবাহিক পৰমাণুতকৈ এটা কম ভেলেন্স ইলেক্ট্ৰন আছে, নোহোৱা ইলেক্ট্ৰনবোৰে ভেলেন্স বেণ্ডত হোল সৃষ্টি কৰে। এই হোলবোৰ চুবুৰীয়া পৰমাণুৰ ইলেক্ট্ৰনেৰে পূৰ্ণ কৰিব পাৰি, যিয়ে হোলবোৰক অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ মাজেৰে গতি কৰিবলৈ দিয়ে। এই প্ৰকাৰৰ ড’পিংক p-প্ৰকাৰ ড’পিং বুলি কোৱা হয়।

ট্ৰানজিষ্টৰ

ট্ৰানজিষ্টৰ হৈছে ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰ যিবোৰে ইলেক্ট্ৰনিক সংকেত বৃদ্ধি বা সলনি কৰিব পাৰে। ট্ৰানজিষ্টৰবোৰ অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ পৰা নিৰ্মিত, আৰু ইহঁতে ইমিটাৰ, বেছ, আৰু ক’লেক্টৰ টাৰ্মিনেলসমূহৰ মাজৰ ইলেক্ট্ৰনৰ প্ৰবাহ নিয়ন্ত্ৰণ কৰি কাম কৰে। যেতিয়া বেছ টাৰ্মিনেলত সৰু ভ’ল্টেজ প্ৰয়োগ কৰা হয়, ই ক’লেক্টৰ টাৰ্মিনেলত প্ৰয়োগ কৰা ডাঙৰ ভ’ল্টেজ নিয়ন্ত্ৰণ কৰিব পাৰে। ইয়ে ট্ৰানজিষ্টৰক এমপ্লিফায়াৰ আৰু চুইচত ব্যৱহাৰৰ বাবে আদৰ্শ কৰি তোলে।

ডায়’ড

ডায়’ড হৈছে ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰ যিবোৰে কেৱল এটা দিশত প্ৰবাহ প্ৰবাহিত হ’বলৈ দিয়ে। ডায়’ডবোৰ অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ পৰা নিৰ্মিত, আৰু ইহঁতে এটা দিশত ইলেক্ট্ৰনৰ প্ৰবাহলৈ বাধা সৃষ্টি কৰি কাম কৰে। এই বাধাটোক p-n সংযোগ (junction) বুলি কোৱা হয়। যেতিয়া ডায়’ডটোলৈ সম্মুখ দিশত ভ’ল্টেজ প্ৰয়োগ কৰা হয়, p-n সংযোগটো অতিক্ৰম কৰা হয় আৰু প্ৰবাহ প্ৰবাহিত হ’ব পাৰে। যেতিয়া ডায়’ডটোলৈ বিপৰীত দিশত ভ’ল্টেজ প্ৰয়োগ কৰা হয়, p-n সংযোগটোৱে প্ৰবাহৰ প্ৰবাহ বাধা দিয়ে।

সংহত বৰ্গ (Integrated Circuits)

সংহত বৰ্গ (ICs) হৈছে ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰ যিবোৰত নিযুত বা কোটী কোটী ট্ৰানজিষ্টৰ আৰু অন্যান্য ইলেক্ট্ৰনিক উপাদান থাকে। ICs অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ পৰা নিৰ্মিত, আৰু ইয়াক কম্পিউটাৰ, ম’বাইল ফোন, আৰু ডিজিটেল কেমেৰা আদি বিভিন্ন প্ৰকাৰৰ ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

অৰ্ধপৰিবাহীৰ উদাহৰণ

কিছু সাধাৰণ অৰ্ধপৰিবাহীৰ ভিতৰত আছে:

• চিলিকন (Si)
• জাৰ্মেনিয়াম (Ge)
• গেলিয়াম আৰ্ছেনাইড (GaAs)
• ইণ্ডিয়াম ফছফাইড (InP)
• কেডমিয়াম টেলুৰাইড (CdTe)

এই অৰ্ধপাৰিবাহিকসমূহ সাধাৰণ ট্ৰানজিষ্টৰৰ পৰা জটিল সংহত বৰ্গলৈকে বিভিন্ন প্ৰকাৰৰ ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

অৰ্ধপৰিবাহীৰ প্ৰকাৰসমূহ#

অৰ্ধপৰিবাহীৰ প্ৰকাৰসমূহ

অৰ্ধপৰিবাহী হৈছে এনে পদাৰ্থ যিবোৰৰ বিদ্যুৎ পৰিবাহিতা পৰিবাহী আৰু অন্তৰকৰ মাজৰ স্তৰত থাকে। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে যে সিহঁতে নিৰ্দিষ্ট অৱস্থাত বিদ্যুৎ পৰিবহণ কৰিব পাৰে, কিন্তু আন অৱস্থাত নোৱাৰে। সৰ্বাধিক সাধাৰণ অৰ্ধপৰিবাহী হৈছে চিলিকন আৰু জাৰ্মেনিয়াম, কিন্তু আন বহুতো মৌল আৰু যৌগো অৰ্ধপাৰিবাহিক হ’ব পাৰে।

অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ দুটা মুখ্য প্ৰকাৰ আছে: অন্তৰ্নিহিত (intrinsic) আৰু বহিৰ্নিহিত (extrinsic)।

অন্তৰ্নিহিত অৰ্ধপাৰিবাহিক হৈছে বিশুদ্ধ অৰ্ধপাৰিবাহিক যিবোৰত কোনো অপদ্ৰব্য নাথাকে। এই পদাৰ্থবোৰৰ বৈদ্যুতিক পৰিবাহিতা অতি কম। কিন্তু অপদ্ৰব্য যোগ কৰি ইয়াক বৃদ্ধি কৰিব পাৰি।

বহিৰ্নিহিত অৰ্ধপাৰিবাহিক হৈছে অপদ্ৰব্যৰে ড’প কৰা অৰ্ধপাৰিবাহিক। ড’পিং হৈছে অৰ্ধপাৰিবাহিক এটাত আন এটা মৌলৰ সৰু পৰিমাণ যোগ কৰি ইয়াৰ বৈদ্যুতিক ধৰ্ম সলনি কৰা প্ৰক্ৰিয়া। যেতিয়া অৰ্ধপাৰিবাহিক এটাত অপদ্ৰব্য পৰমাণু যোগ কৰা হয়, ই ইলেক্ট্ৰন দান বা গ্ৰহণ কৰিব পাৰে। ইয়ে অৰ্ধপাৰিবাহিকত মুক্ত ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা সলনি কৰে, যাৰ ফলত ইয়াৰ বৈদ্যুতিক পৰিবাহিতা সলনি হয়।

অৰ্ধপাৰিবাহিকত যোগ কৰিব পৰা দুবিধ অপদ্ৰব্য আছে: দাতা (donors) আৰু গ্ৰাহী (acceptors)।

দাতা হৈছে অপদ্ৰব্য যিবোৰে অৰ্ধপাৰিবাহিকলৈ ইলেক্ট্ৰন দান কৰে। ইয়ে অৰ্ধপাৰিবাহিকত মুক্ত ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা বৃদ্ধি কৰে, যাৰ ফলত ইয়াৰ বৈদ্যুতিক পৰিবাহিতা বৃদ্ধি পায়। সাধাৰণ দাতা অপদ্ৰব্যৰ ভিতৰত আছে ফছফৰাছ, আৰ্ছেনিক, আৰু এণ্টিমনি।

গ্ৰাহী হৈছে অপদ্ৰব্য যিবোৰে অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ পৰা ইলেক্ট্ৰন গ্ৰহণ কৰে। ইয়ে অৰ্ধপাৰিবাহিকত মুক্ত ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা হ্ৰাস কৰে, যাৰ ফলত ইয়াৰ বৈদ্যুতিক পৰিবাহিতা হ্ৰাস পায়। সাধাৰণ গ্ৰাহী অপদ্ৰব্যৰ ভিতৰত আছে ব’ৰন, গেলিয়াম, আৰু ইণ্ডিয়াম।

অৰ্ধপাৰিবাহিকত যোগ কৰা অপদ্ৰব্যৰ প্ৰকাৰে ইয়াৰ বৈদ্যুতিক ধৰ্ম নিৰ্ধাৰণ কৰে। N-প্ৰকাৰ অৰ্ধপাৰিবাহিক হৈছে দাতাৰে ড’প কৰা অৰ্ধপাৰিবাহিক, আনহাতে p-প্ৰকাৰ অৰ্ধপাৰিবাহিক হৈছে গ্ৰাহীৰে ড’প কৰা অৰ্ধপাৰিবাহিক।

অৰ্ধপৰিবাহীৰ উদাহৰণ

• চিলিকন হৈছে আটাইতকৈ সাধাৰণ অৰ্ধপাৰিবাহিক। ইয়াক ট্ৰানজিষ্টৰ, সংহত বৰ্গ, আৰু সৌৰ কোষ আদি বিভিন্ন প্ৰকাৰৰ ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
• জাৰ্মেনিয়াম হৈছে আন এক সাধাৰণ অৰ্ধপাৰিবাহিক। ইয়াক কিছুমান ট্ৰানজিষ্টৰ আৰু অন্যান্য ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
• গেলিয়াম আৰ্ছেনাইড হৈছে যৌগ অৰ্ধপাৰিবাহিক যি কিছুমান উচ্চ গতিৰ ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
• ইণ্ডিয়াম ফছফাইড হৈছে আন এক যৌগ অৰ্ধপাৰিবাহিক যি কিছুমান প্ৰকাশীয় ইলেক্ট্ৰনিক (optoelectronic) যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

অৰ্ধপাৰিবাহিক আধুনিক ইলেক্ট্ৰনিকছৰ বাবে অপৰিহাৰ্য পদাৰ্থ। ইয়াক কম্পিউটাৰৰ পৰা ম’বাইল ফোনলৈকে সৌৰ কোষলৈকে বিভিন্ন প্ৰকাৰৰ যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়। বিভিন্ন প্ৰকাৰৰ অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ বিভিন্ন ধৰ্ম আছে যিয়ে সিহঁতক বিভিন্ন প্ৰয়োগৰ বাবে উপযুক্ত কৰি তোলে।

অন্তৰ্নিহিত অৰ্ধপাৰিবাহিক#

অন্তৰ্নিহিত অৰ্ধপাৰিবাহিক হৈছে বিশুদ্ধ অৰ্ধপাৰিবাহিক পদাৰ্থ যত কোনো অপদ্ৰব্য বা ড’পেণ্ট নাথাকে। অন্তৰ্নিহিত অৰ্ধপাৰিবাহিকত, মুক্ত ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা (n) হোলৰ সংখ্যাৰ (p) সৈতে সমান, আৰু পদাৰ্থটো বৈদ্যুতিকভাৱে নিৰপেক্ষ। অন্তৰ্নিহিত অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ বৈদ্যুতিক পৰিবাহিতা অতি কম, কাৰণ বিদ্যুৎ পৰিবহণ কৰিবলৈ মুক্ত আধান বাহক কম আছে।

কোঠাৰ উষ্ণতাত, তাপীয় শক্তিয়ে অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ কিছুমান সমযোজী বন্ধন ভাঙিবলৈ পৰ্যাপ্ত, যিয়ে মুক্ত ইলেক্ট্ৰন আৰু হোল সৃষ্টি কৰে। মুক্ত আধান বাহকৰ সংখ্যা উষ্ণতাৰ সৈতে বৃদ্ধি পায়, গতিকে অন্তৰ্নিহিত অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ বৈদ্যুতিক পৰিবাহিতাও উষ্ণতাৰ সৈতে বৃদ্ধি পায়।

অন্তৰ্নিহিত অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ বেণ্ডগেপটো হৈছে ভেলেন্স বেণ্ড আৰু পৰিবহণ বেণ্ডৰ মাজৰ শক্তিৰ পাৰ্থক্য। বেণ্ডগেপে অৰ্ধপাৰিবাহিকে শোষণ কৰিব পৰা পোহৰৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য নিৰ্ধাৰণ কৰে। যদি পোহৰৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্য বেণ্ডগেপতকৈ চুটি হয়, ফটনটোৰ ভেলেন্স বেণ্ডৰ পৰা পৰিবহণ বেণ্ডলৈ ইলেক্ট্ৰন এটা উত্তেজিত কৰিবলৈ পৰ্যাপ্ত শক্তি থাকে, যিয়ে মুক্ত ইলেক্ট্ৰন আৰু হোল সৃষ্টি কৰে।

অন্তৰ্নিহিত অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ বেণ্ডগেপটো পদাৰ্থটোৰ এক মৌলিক ধৰ্ম। চিলিকনৰ বেণ্ডগেপ 1.12 eV, আনহাতে জাৰ্মেনিয়ামৰ বেণ্ডগেপ 0.67 eV। চিলিকনৰ ডাঙৰ বেণ্ডগেপে ইয়াক জাৰ্মেনিয়ামতকৈ ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰৰ বাবে অধিক উপযুক্ত পদাৰ্থ কৰি তোলে, কাৰণ তাপীয় আৱাজৰ দ্বাৰা ইয়াৰ প্ৰভাৱ পৰাৰ সম্ভাৱনা কম।

অন্তৰ্নিহিত অৰ্ধপাৰিবাহিক সৌৰ কোষ, ফট’ডায়’ড, আৰু ট্ৰানজিষ্টৰ আদি বিভিন্ন প্ৰকাৰৰ ইলেক্ট্ৰনিক যন্ত্ৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়। সৌৰ কোষ এটাত, পোহৰ শোষণে মুক্ত ইলেক্ট্ৰন আৰু হোল সৃষ্টি কৰে, যাক পিছত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰই পৃথক কৰে আৰু বৈদ্যুতিক প্ৰবাহ হিচাপে সংগ্ৰহ কৰে। ফট’ডায়’ড এটাত, পোহৰ শোষণে অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ মাজেৰে ভ’ল্টেজ সৃষ্টি কৰে, যাক পোহৰৰ উপস্থিতি সনাক্ত কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি। ট্ৰানজিষ্টৰ এটাত, অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ মাজেৰে প্ৰবাহৰ প্ৰবাহ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰৰ দ্বাৰা নিয়ন্ত্ৰণ কৰিব পাৰি, যাক ইলেক্ট্ৰনিক সংকেত বৃদ্ধি বা সলনি কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

ইয়াত অন্তৰ্নিহিত অৰ্ধপাৰিবাহিকৰ কেইটামান উদাহৰণ দিয়া হ’ল:

• চিলিকন (Si)
• জাৰ্মেনিয়াম (Ge)
• গেলিয়াম আৰ