குறைக்கடத்திகள்

குறைக்கடத்திகள்#

குறைக்கடத்திகள் என்பது கடத்தி மற்றும் காப்பிக்கு இடைப்பட்ட மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்ட பொருட்கள் ஆகும். இவை டிரான்சிஸ்டர்கள், ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் மற்றும் சூரிய மின்கலங்கள் உள்ளிட்ட நவீன மின்னணுவியலின் அத்தியாவசிய கூறுகளாகும்.

குறைக்கடத்திகளின் மின் பண்புகளை மாசுக்கள் என்று அழைக்கப்படும் கலப்படங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தலாம், இது பொருளில் உள்ள கட்டற்ற எலக்ட்ரான்கள் அல்லது துளைகளின் எண்ணிக்கையை மாற்றுகிறது. மாசூட்டுதல் என்று அழைக்கப்படும் இந்த செயல்முறை, குறைக்கடத்திகள் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ப தயாரிக்கப்படுவதை அனுமதிக்கிறது.

மிகவும் பொதுவான குறைக்கடத்திகள் சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியம் ஆகும், ஆனால் காலியம் ஆர்சனைடு மற்றும் இண்டியம் பாஸ்பைடு போன்ற பிற பொருட்களும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. குறைக்கடத்திகள் மெல்லிய வாபர்களாக உருவாக்கப்பட்டு, பின்னர் விரும்பிய மின்னணு சாதனங்களை உருவாக்க செயலாக்கப்படுகின்றன.

குறைக்கடத்தித் தொழில் தொழில்நுட்ப புதுமையின் முக்கிய இயக்ககமாகும், மேலும் இது மின்னணுவியலில் சாத்தியமானவற்றின் எல்லைகளைத் தள்ளும் புதிய பொருட்கள் மற்றும் சாதனங்களைத் தொடர்ந்து உருவாக்குகிறது.

குறைக்கடத்திகள் என்றால் என்ன?#

குறைக்கடத்திகள் என்பது கடத்திகள் மற்றும் காப்பிகளுக்கு இடைப்பட்ட மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்ட பொருட்கள் ஆகும். இதன் பொருள், அவை சில குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகளின் கீழ் மின்சாரத்தைக் கடத்தக்கூடும், ஆனால் மற்ற நிபந்தனைகளின் கீழ் கடத்தாது. குறைக்கடத்திகள் டிரான்சிஸ்டர்கள், டையோட்கள் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மிகவும் பொதுவான குறைக்கடத்திப் பொருட்கள் சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியம் ஆகும். இவை மற்றும் பொருள் ஒரு காப்பியாகும்.

இருப்பினும், குறைக்கடத்தியில் கலப்படங்கள் சேர்க்கப்பட்டால், பொருளின் மின் பண்புகள் மாற்றப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, பாஸ்பரஸ் சிலிக்கான் அணிக்கோவைக்கு ஒரு கூடுதல் எலக்ட்ரானை நன்கொடையாக வழங்கும். இந்த கூடுதல் எலக்ட்ரான் பின்னர் அணிக்கோவை வழியாக சுதந்திரமாக நகரக்கூடும், இது பொருள் மின்சாரத்தைக் கடத்துவதை அனுமதிக்கிறது.

சேர்க்கப்படும் மாசின் வகை மற்றும் அளவு குறைக்கடத்தியின் மின் பண்புகளைக் கட்டுப்படுத்தலாம். இது குறைக்கடத்திகள் பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுவதை அனுமதிக்கிறது.

குறைக்கடத்திகள் மின்னணு சாதனங்களில் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதற்கான சில எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

• டிரான்சிஸ்டர்கள் மின்னணு சமிக்ஞைகளை பெருக்க அல்லது மாற்ற பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை மூன்று அடுக்குகள் குறைக்கடத்திப் பொருட்களால் ஆனவை, ஒரு பக்கத்தில் இரண்டு முனையங்களும் மறுபக்கத்தில் ஒரு முனையமும் கொண்டவை. ஒரு பக்கத்தில் உள்ள இரண்டு முனையங்களுக்கு மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது, அது மறுபக்கத்தில் உள்ள முனையத்திற்கு இடையேயான மின்னோட்டப் பாய்வைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
• டையோட்கள் மின்னோட்டம் ஒரே ஒரு திசையில் மட்டுமே பாய்வதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை இரண்டு அடுக்குகள் குறைக்கடத்திப் பொருட்களால் ஆனவை, ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் ஒரு முனையம் கொண்டவை. ஒரு பக்கத்தில் உள்ள முனையத்திற்கு மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது, அது மறுபக்கத்தில் உள்ள முனையத்திற்கு மின்னோட்டம் பாய்வதை அனுமதிக்கிறது. இருப்பினும், மின்னழுத்தம் தலைகீழாக மாற்றப்படும் போது, டையோட் மின்னோட்டப் பாய்வைத் தடுக்கிறது.
• ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் பல டிரான்சிஸ்டர்கள், டையோட்கள் மற்றும் பிற மின்னணு கூறுகளால் ஆன சிறிய மின்னணு சுற்றுகள் ஆகும். அவை கணினிகள், செல்போன்கள் மற்றும் டிஜிட்டல் கேமராக்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

குறைக்கடத்திகள் நவீன உலகிற்கு அத்தியாவசியமானவை. அவை பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவற்றின் செயல்திறன் மற்றும் திறனை மேம்படுத்த தொடர்ந்து உருவாக்கப்படுகின்றன.

குறைக்கடத்திகளில் துளைகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள்#

குறைக்கடத்திகளில் துளைகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள்

குறைக்கடத்திகள் என்பது கடத்திகள் மற்றும் காப்பிகளுக்கு இடைப்பட்ட மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்ட பொருட்கள் ஆகும். இதன் பொருள், அவை மின்சாரத்தைக் கடத்தக்கூடும், ஆனால் உலோகங்களைப் போல நன்றாக இல்லை. குறைக்கடத்திகளின் மின் பண்புகள் துளைகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் இருப்பு காரணமாகும்.

துளைகள்

ஒரு துளை என்பது ஒரு குறைக்கடத்தியில் காணாமல் போன எலக்ட்ரான் ஆகும். ஒரு எலக்ட்ரான் ஒரு குறைக்கடத்தியிலிருந்து அகற்றப்படும் போது மற்றொன்றுக்கு.

எலக்ட்ரான்கள்

எலக்ட்ரான்கள் என்பது அணுவின் கருவைச் சுற்றி வரும் எதிர்மின்னூட்டம் கொண்ட துகள்கள் ஆகும், அதே சமயம் கடத்தல் இசைக்குழு அடுத்த எலக்ட்ரான் ஓடு ஆகும்.

குறைக்கடத்தி சாதனங்கள்

டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் டையோட்கள் போன்ற குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் செயல்பாட்டிற்கு துளைகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் அத்தியாவசியமானவை. டிரான்சிஸ்டர்கள் மின்னணு சமிக்ஞைகளை பெருக்கவும் மாற்றவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் டையோட்கள் மின்னோட்டம் ஒரே ஒரு திசையில் மட்டுமே பாய்வதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டுகள்

குறைக்கடத்தி சாதனங்களில் துளைகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதற்கான சில எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

• ஒரு டிரான்சிஸ்டரில், அடிப்பகுதி பகுதியில் பாயும் ஒரு சிறிய அளவு மின்னோட்டம் சேகரிப்பான் பகுதியில் பாயும் பெரிய அளவு மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்த முடியும். ஏனெனில் அடிப்பகுதி பகுதியில் உள்ள துளைகள் சேகரிப்பான் பகுதியில் உள்ள எலக்ட்ரான்களுடன் மீண்டும் இணைக்கப்படலாம், இது சேகரிப்பான் வழியாக அதிக எலக்ட்ரான்கள் பாய்வதை அனுமதிக்கிறது.
• ஒரு டையோடில், n-வகை மற்றும் p-வகை பகுதிகளுக்கு இடையே ஒரு மின்னழுத்த தடை உருவாக்கப்படுகிறது. இந்த மின்னழுத்த தடை எலக்ட்ரான்கள் n-வகை பகுதியிலிருந்து p-வகை பகுதிக்கு பாய்வதைத் தடுக்கிறது. இருப்பினும், துளைகள் p-வகை பகுதியிலிருந்து n-வகை பகுதிக்கு பாயக்கூடும், இது மின்னோட்டம் ஒரே ஒரு திசையில் மட்டுமே பாய்வதை அனுமதிக்கிறது.

குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் செயல்பாட்டிற்கு துளைகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் அத்தியாவசியமானவை. துளைகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் குறைக்கடத்திகள் வழியாக எவ்வாறு நகரும் என்பதைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், பல்வேறு செயல்பாடுகளைச் செய்யக்கூடிய மின்னணு சாதனங்களை நாம் வடிவமைக்கலாம் மற்றும் கட்டலாம்.

குறைக்கடத்திகளின் இசைக்குழு கோட்பாடு#

குறைக்கடத்திகளின் இசைக்குழு கோட்பாடு

குறைக்கடத்திகளின் இசைக்குழு கோட்பாடு என்பது குறைக்கடத்திகளின் மின்னணு அமைப்பை விவரிக்கும் திடநிலை இயற்பியலில் ஒரு அடிப்படைக் கருத்தாகும். இது டிரான்சிஸ்டர்கள், சூரிய மின்கலங்கள் மற்றும் ஒளி உமிழ் டையோட்கள் (LEDகள்) போன்ற மின்னணு சாதனங்களின் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வதற்கு அத்தியாவசியமான குறைக்கடத்திகளின் மின் மற்றும் ஒளியியல் பண்புகளை விளக்குகிறது.

முக்கிய கருத்துகள்:

1. ஆற்றல் இசைக்குழுக்கள்: ஒரு குறைக்கடத்தியில், எலக்ட்ரான்களுக்கான அனுமதிக்கப்பட்ட ஆற்றல் நிலைகள் தனித்த ஆற்றல் இசைக்குழுக்களாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன. இணைதிறன் இசைக்குழு என்பது முழுமையான பூஜ்ஜிய வெப்பநிலையில் எலக்ட்ரான்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட மிக உயர்ந்த ஆற்றல் இசைக்குழு ஆகும், அதே சமயம் கடத்தல் இசைக்குழு என்பது ஆக்கிரமிக்கப்படாத மிகக் குறைந்த ஆற்றல் இசைக்குழு ஆகும். இணைதிறன் இசைக்குழு மற்றும் கடத்தல் இசைக்குழுக்கு இடையே உள்ள ஆற்றல் இடைவெளி இசைக்குழு இடைவெளி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

2. இசைக்குழு இடைவெளி: இசைக்குழு இடைவெளி என்பது குறைக்கடத்திகளின் ஒரு முக்கியமான பண்பு ஆகும். குறைக்கடத்திகள் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய இசைக்குழு இடைவெளியைக் கொண்டுள்ளன, அதே நேரத்தில் காப்பிகள் பெரிய இசைக்குழு இடைவெளியைக் கொண்டுள்ளன, மற்றும் உலோகங்களுக்கு இசைக்குழு இடைவெளி இல்லை. இசைக்குழு இடைவெளி ஒரு பொருள் குறைக்கடத்தியா, காப்பியா அல்லது உலோகமா என்பதை தீர்மானிக்கிறது.

3. மாசூட்டுதல்: மாசூட்டுதல் என்பது ஒரு குறைக்கடத்தியின் மின் பண்புகளை மாற்றுவதற்கு வேண்டுமென்றே மாசுக்களை அறிமுகப்படுத்தும் செயல்முறை ஆகும். குறிப்பிட்ட மாசு அணுக்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம், கடத்துத்திறன் மற்றும் குறைக்கடத்தியின் வகை (n-வகை அல்லது p-வகை) கட்டுப்படுத்தப்படலாம்.

4. எலக்ட்ரான் மற்றும் துளை கடத்துதல்: ஒரு குறைக்கடத்தியில், எலக்ட்ரான்கள் வெப்பம் அல்லது ஒளி போன்ற ஆற்றலை உறிஞ்சுவதன் மூலம் இணைதிறன் இசைக்குழுவிலிருந்து கடத்தல் இசைக்குழுவுக்கு நகரக்கூடும். ஒரு எலக்ட்ரான் கடத்தல் இசைக்குழுவுக்கு நகரும் போது, அது இணைதிறன் இசைக்குழுவில் நேர்மின்னூட்டம் கொண்ட துளையை விட்டுச் செல்கிறது. எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள் இரண்டும் குறைக்கடத்திக்குள் சுதந்திரமாக நகரக்கூடும், இது மின் கடத்துதலுக்கு பங்களிக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டுகள்:

1. சிலிக்கான்: சிலிக்கான் என்பது அறை வெப்பநிலையில் 1.12 eV இசைக்குழு இடைவெளியைக் கொண்ட பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் குறைக்கடத்திப் பொருள் ஆகும். இது டிரான்சிஸ்டர்கள், ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் (ICs) மற்றும் சூரிய மின்கலங்கள் போன்ற மின்னணு சாதனங்களில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. காலியம் ஆர்சனைடு (GaAs): GaAs என்பது 1.42 eV இசைக்குழு இடைவெளியைக் கொண்ட மற்றொரு முக்கியமான குறைக்கடத்திப் பொருள் ஆகும். இது சிலிக்கானுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கத்திறன் காரணமாக மைக்ரோவேவ் டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் சூரிய மின்கலங்கள் போன்ற அதிவேக மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

3. ஒளி உமிழ் டையோட்கள் (LEDகள்): LEDகள் என்பது ஒரு மின்சாரம் அவற்றின் வழியாக செல்லும் போது ஒளியை வெளியிடும் குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் ஆகும். வெளியிடப்படும் ஒளியின் நிறம் பயன்படுத்தப்படும் குறைக்கடத்திப் பொருளின் இசைக்குழு இடைவெளியைப் பொறுத்தது.

குறைக்கடத்திகளின் இசைக்குழு கோட்பாடு குறைக்கடத்திகளின் மின்னணு பண்புகள் மற்றும் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வதற்கான ஒரு விரிவான கட்டமைப்பை வழங்குகிறது. இது நவீன உலகை வடிவமைக்கும் பல்வேறு குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் மற்றும் தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சி மற்றும் வடிவமைப்பிற்கு இன்றியமையாததாகும்.

குறைக்கடத்திகளின் பண்புகள்#

குறைக்கடத்திகளின் பண்புகள்

குறைக்கடத்திகள் என்பது கடத்திகள் மற்றும் காப்பிகளுக்கு இடைப்பட்ட மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்ட பொருட்கள் ஆகும். இதன் பொருள், அவை சில குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகளின் கீழ் மின்சாரத்தைக் கடத்தக்கூடும், ஆனால் மற்ற நிபந்தனைகளின் கீழ் கடத்தாது. குறைக்கடத்திகளின் பண்புகள் அவற்றை டிரான்சிஸ்டர்கள், டையோட்கள் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் போன்ற பல மின்னணு சாதனங்களுக்கு அத்தியாவசியமாக்குகின்றன.

இசைக்குழு இடைவெளி

ஒரு குறைக்கடத்தியின் மிக முக்கியமான பண்பு அதன் இசைக்குழு இடைவெளி ஆகும். இசைக்குழு இடைவெளி என்பது இணைதிறன் இசைக்குழு மற்றும் கடத்தல் இசைக்குழுக்கு இடையே உள்ள ஆற்றல் வேறுபாடு ஆகும். ஒரு கடத்தியில், இணைதிறன் இசைக்குழு மற்றும் கடத்தல் இசைக்குழு ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்ந்திருக்கும், இது எலக்ட்ரான்கள் இரண்டு இசைக்குழுக்களுக்கும் இடையே சுதந்திரமாக நகர்வதை அனுமதிக்கிறது. ஒரு காப்பியில், இசைக்குழு இடைவெளி எலக்ட்ரான்கள் கடக்க முடியாத அளவுக்கு பெரியதாக உள்ளது, இது அவை இசைக்குழுக்களுக்கு இடையே நகர்வதைத் தடுக்கிறது. ஒரு குறைக்கடத்தியில், இசைக்குழு இடைவெளி எலக்ட்ரான்கள் வெப்ப ஆற்றல் அல்லது ஒளியை உறிஞ்சுவதன் மூலம் இணைதிறன் இசைக்குழுவிலிருந்து கடத்தல் இசைக்குழுவுக்கு தூண்டப்படுவதற்கு போதுமான அளவு சிறியதாக உள்ளது.

மாசூட்டுதல்

ஒரு குறைக்கடத்தியின் மின் கடத்துத்திறன் மாசூட்டுதலின் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படலாம். மாசூட்டுதல் என்பது ஒரு குறைக்கடத்திப் பொருளில் கலப்படங்களைச் சேர்ப்பதன் செயல்முறை ஆகும். ஒரு குறைக்கடத்தி குறைக்கடத்தி அணுக்களை விட ஒரு கூடுதல் இணைதிற எலக்ட்ரானைக் கொண்ட ஒரு தனிமத்தால் மாசூட்டப்படும் போது, கூடுதல் எலக்ட்ரான்கள் கடத்தல் இசைக்குழுவுக்கு நன்கொடையாக வழங்கப்படுகின்றன. இந்த வகை மாசூட்டுதல் n-வகை மாசூட்டுதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு குறைக்கடத்தி குறைக்கடத்தி அணுக்களை விட ஒரு குறைவான இணைதிற எலக்ட்ரானைக் கொண்ட ஒரு தனிமத்தால் மாசூட்டப்படும் போது, காணாமல் போன எலக்ட்ரான்கள் இணைதிறன் இசைக்குழுவில் துளைகளை உருவாக்குகின்றன. இந்த துளைகள் அண்டை அணுக்களிலிருந்து எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படலாம், இது துளைகள் குறைக்கடத்தி வழியாக நகர்வதை அனுமதிக்கிறது. இந்த வகை மாசூட்டுதல் p-வகை மாசூட்டுதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

டிரான்சிஸ்டர்கள்

டிரான்சிஸ்டர்கள் என்பது மின்னணு சமிக்ஞைகளை பெருக்க அல்லது மாற்றக்கூடிய மின்னணு சாதனங்கள் ஆகும். டிரான்சிஸ்டர்கள் குறைக்கடத்திகளால் ஆனவை, மேலும் அவை உமிழி, அடிப்பகுதி மற்றும் சேகரிப்பான் முனையங்களுக்கு இடையேயான எலக்ட்ரான்களின் பாய்வைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் செயல்படுகின்றன. அடிப்பகுதி முனையத்திற்கு ஒரு சிறிய மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது, அது சேகரிப்பான் முனையத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படும் பெரிய மின்னழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்த முடியும். இது டிரான்சிஸ்டர்களை பெருக்கிகள் மற்றும் சுவிட்சுகளில் பயன்படுத்துவதற்கு ஏற்றதாக்குகிறது.

டையோட்கள்

டையோட்கள் என்பது மின்னோட்டம் ஒரே ஒரு திசையில் மட்டுமே பாய்வதற்கு அனுமதிக்கும் மின்னணு சாதனங்கள் ஆகும். டையோட்கள் குறைக்கடத்திகளால் ஆனவை, மேலும் அவை ஒரு திசையில் எலக்ட்ரான்களின் பாய்வுக்கு ஒரு தடையை உருவாக்குவதன் மூலம் செயல்படுகின்றன. இந்த தடை p-n சந்தி என்று அழைக்கப்படுகிறது. டையோடுக்கு முன்னோக்கிய திசையில் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது, p-n சந்தி கடக்கப்படுகிறது மற்றும் மின்னோட்டம் பாய முடியும். டையோடுக்கு எதிர் திசையில் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது, p-n சந்தி மின்னோட்டப் பாய்வைத் தடுக்கிறது.

ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள்

ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் (ICs) என்பது மில்லியன் கணக்கான அல்லது பில்லியன் கணக்கான டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் பிற மின்னணு கூறுகளைக் கொண்ட மின்னணு சாதனங்கள் ஆகும். ICகள் குறைக்கடத்திகளால் ஆனவை, மேலும் அவை கணினிகள், செல்போன்கள் மற்றும் டிஜிட்டல் கேமராக்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

குறைக்கடத்திகளின் எடுத்துக்காட்டுகள்

சில பொதுவான குறைக்கடத்திகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

• சிலிக்கான் (Si)
• ஜெர்மானியம் (Ge)
• காலியம் ஆர்சனைடு (GaAs)
• இண்டியம் பாஸ்பைடு (InP)
• காட்மியம் டெல்லூரைடு (CdTe)

இந்த குறைக்கடத்திகள் எளிய டிரான்சிஸ்டர்களிலிருந்து சிக்கலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் வரை பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

குறைக்கடத்திகளின் வகைகள்#

குறைக்கடத்திகளின் வகைகள்

குறைக்கடத்திகள் என்பது கடத்திகள் மற்றும் காப்பிகளுக்கு இடைப்பட்ட மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்ட பொருட்கள் ஆகும். இதன் பொருள், அவை சில குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகளின் கீழ் மின்சாரத்தைக் கடத்தக்கூடும், ஆனால் மற்ற நிபந்தனைகளின் கீழ் கடத்தாது. மிகவும் பொதுவான குறைக்கடத்திகள் சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியம் ஆகும், ஆனால் பல பிற தனிமங்கள் மற்றும் சேர்மங்களும் குறைக்கடத்திகளாக இருக்கலாம்.

குறைக்கடத்திகள் இரண்டு முக்கிய வகைகளைக் கொண்டுள்ளன: உள்ளார்ந்த மற்றும் புறஏற்ற.

உள்ளார்ந்த குறைக்கடத்திகள் என்பது எந்தவிதமான கலப்படங்களையும் கொண்டிராத தூய குறைக்கடத்திகள் ஆகும். இந்தப் பொருட்கள் மிகக் குறைந்த மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் கலப்படங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அதை அதிகரிக்கலாம்.

புறஏற்ற குறைக்கடத்திகள் என்பது மாசுக்களால் மாசூட்டப்பட்ட குறைக்கடத்திகள் ஆகும். மாசூட்டுதல் என்பது ஒரு குறைக்கடத்தியின் மின் பண்புகளை மாற்றுவதற்கு ஒரு சிறிய அளவு மற்றொரு தனிமத்தைச் சேர்ப்பதன் செயல்முறை ஆகும். ஒரு மாசு அணு ஒரு குறைக்கடத்தியில் சேர்க்கப்படும் போது, அது எலக்ட்ரான்களை நன்கொடையாக வழங்கலாம் அல்லது ஏற்றுக்கொள்ளலாம். இது குறைக்கடத்தியில் உள்ள கட்டற்ற எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை மாற்றுகிறது, இது அதன் மின் கடத்துத்திறனை மாற்றுகிறது.

குறைக்கடத்திகளில் சேர்க்கப்படக்கூடிய இரண்டு வகையான மாசுக்கள் உள்ளன: நன்கொடையாளர்கள் மற்றும் ஏற்பிகள்.

நன்கொடையாளர்கள் என்பது குறைக்கடத்திக்கு எலக்ட்ரான்களை நன்கொடையாக வழங்கும் மாசுக்கள் ஆகும். இது குறைக்கடத்தியில் உள்ள கட்டற்ற எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கிறது, இது அதன் மின் கடத்துத்திறனை அதிகரிக்கிறது. பொதுவான நன்கொடையாளர் மாசுக்களில் பாஸ்பரஸ், ஆர்சனிக் மற்றும் ஆண்டிமனி ஆகியவை அடங்கும்.

ஏற்பிகள் என்பது குறைக்கடத்தியிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை ஏற்றுக்கொள்ளும் மாசுக்கள் ஆகும். இது குறைக்கடத்தியில் உள்ள கட்டற்ற எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கிறது, இது அதன் மின் கடத்துத்திறனைக் குறைக்கிறது. பொதுவான ஏற்பி மாசுக்களில் போரான், காலியம் மற்றும் இண்டியம் ஆகியவை அடங்கும்.

ஒரு குறைக்கடத்தியில் சேர்க்கப்படும் மாசின் வகை அதன் மின் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது. N-வகை குறைக்கடத்திகள் என்பது நன்கொடையாளர்களால் மாசூட்டப்பட்ட குறைக்கடத்திகள் ஆகும், அதே சமயம் p-வகை குறைக்கடத்திகள் என்பது ஏற்பிகளால் மாசூட்டப்பட்ட குறைக்கடத்திகள் ஆகும்.

குறைக்கடத்திகளின் எடுத்துக்காட்டுகள்

• சிலிக்கான் மிகவும் பொதுவான குறைக்கடத்தி ஆகும். இது டிரான்சிஸ்டர்கள், ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் மற்றும் சூரிய மின்கலங்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• ஜெர்மானியம் மற்றொரு பொதுவான குறைக்கடத்தி ஆகும். இது சில டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் பிற மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• காலியம் ஆர்சனைடு என்பது சில அதிவேக மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு கலப்பு குறைக்கடத்தி ஆகும்.
• இண்டியம் பாஸ்பைடு என்பது சில ஒளிமின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படும் மற்றொரு கலப்பு குறைக்கடத்தி ஆகும்.

குறைக்கடத்திகள் நவீன மின்னணுவியலுக்கு அத்தியாவசியமான பொருட்கள் ஆகும். அவை கணினிகளிலிருந்து செல்போன்கள் மற்றும் சூரிய மின்கலங்கள் வரை பல்வேறு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வெவ்வேறு வகையான குறைக்கடத்திகள் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு