अर्धचालक वर्गीकरण और प्रदर्शन

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अर्धचालक वर्गीकरण और प्रदर्शन

(1)तत्व अर्धचालक. एलिमेंट सेमीकंडक्टर से तात्पर्य एक ही तत्व से बने सेमीकंडक्टर से है, जिनमें से सिलिकॉन और टिन पर शोध अपेक्षाकृत प्रारंभिक है। यह समान तत्वों से बनी अर्धचालक विशेषताओं वाला एक ठोस पदार्थ है, जिसे सूक्ष्म अशुद्धियों और बाहरी परिस्थितियों के प्रभाव में बदलना आसान है। वर्तमान में, केवल सिलिकॉन और जर्मेनियम में ही अच्छे गुण हैं और इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सेलेनियम का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक प्रकाश व्यवस्था और फोटोइलेक्ट्रिक क्षेत्रों में किया जाता है। सेमीकंडक्टर उद्योग में सिलिकॉन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो मुख्य रूप से सिलिकॉन डाइऑक्साइड से प्रभावित होता है। यह उपकरण निर्माण पर एक मुखौटा बना सकता है, अर्धचालक उपकरणों की स्थिरता में सुधार कर सकता है और स्वचालित औद्योगिक उत्पादन की सुविधा प्रदान कर सकता है।

(2) अकार्बनिक मिश्रित अर्धचालक। अकार्बनिक यौगिक मुख्य रूप से एक ही तत्व से बने अर्धचालक पदार्थ होते हैं, बेशक, कई तत्व भी होते हैं। मुख्य अर्धचालक गुण समूह I और V, VI, VII हैं; समूह II और IV, V, VI, VII; समूह III और V, VI; समूह IV और IV, VI; वी और VI; VI और VI संयोजन यौगिक, लेकिन तत्वों की विशेषताओं और उत्पादन के तरीके से प्रभावित, वे नहीं हैं कुछ यौगिक अर्धचालक सामग्री की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। ये आधे कंडक्टर मुख्य रूप से उच्च गति वाले उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं, और InP ट्रांजिस्टर अन्य सामग्रियों की तुलना में तेज़ होते हैं, मुख्य रूप से फोटोइलेक्ट्रिक एकीकृत सर्किट और एंटी-न्यूक्लियर विकिरण उपकरणों में उच्च चालकता सामग्री के लिए उपयोग किया जाता है, मुख्य रूप से एलईडी और अन्य पहलुओं में उपयोग किया जाता है।

(3) कार्बनिक यौगिक अर्धचालक। कार्बनिक यौगिक उन यौगिकों को संदर्भित करते हैं जिनमें अणुओं में कार्बन बंधन होते हैं। कार्बनिक यौगिक कार्बन बांड के लंबवत होते हैं, और सुपरपोजिशन के रास्ते में चालन बैंड बना सकते हैं। रासायनिक जोड़ के माध्यम से, वे ऊर्जा बैंड में प्रवेश कर सकते हैं, इसलिए चालकता हो सकती है, इस प्रकार कार्बनिक यौगिक अर्धचालक बन सकते हैं। पिछले अर्धचालकों की तुलना में, इस आधे कंडक्टर में कम लागत, अच्छी घुलनशीलता और आसान प्रकाश प्रसंस्करण के फायदे हैं। यह अणुओं को नियंत्रित करके चालकता को नियंत्रित कर सकता है। इसके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, मुख्य रूप से जैविक फिल्मों, जैविक प्रकाश व्यवस्था आदि में उपयोग किया जाता है।

(4) अनाकार अर्धचालक। इसे अनाकार अर्धचालक या ग्लास अर्धचालक भी कहा जाता है, जो एक प्रकार की अर्धचालक सामग्री से संबंधित है। अन्य अनाकार सामग्रियों की तरह, अनाकार अर्धचालक कम दूरी के क्रम वाले और लंबी दूरी के अव्यवस्थित होते हैं। यह मुख्य रूप से परमाणुओं की सापेक्ष स्थिति को बदलने, मूल आवधिक व्यवस्था को बदलने, अनाकार सिलिकॉन बनाने के माध्यम से होता है। क्रिस्टलीय और अनाकार अवस्थाएँ मुख्य रूप से इस बात से भिन्न होती हैं कि परमाणु व्यवस्था का एक लंबा कार्यक्रम है या नहीं। अनाकार अर्धचालकों के प्रदर्शन को नियंत्रित करना कठिन है। प्रौद्योगिकी के आविष्कार के साथ, अनाकार अर्धचालकों का उपयोग किया जाने लगा। यह उत्पादन प्रक्रिया सरल है, मुख्य रूप से इंजीनियरिंग में उपयोग की जाती है, प्रकाश अवशोषण में अच्छा प्रभाव पड़ता है, मुख्य रूप से सौर कोशिकाओं और एलसीडी में उपयोग किया जाता है।

(5) आंतरिक अर्धचालक: अशुद्धियों और जाली दोषों से रहित अर्धचालकों को आंतरिक अर्धचालक कहा जाता है। बहुत कम तापमान पर अर्धचालकों का वैलेंस बैंड भरा होता है। गर्मी से उत्तेजित होने के बाद, वैलेंस बैंड में कुछ इलेक्ट्रॉन निषिद्ध बैंड को पार कर जाएंगे और उच्च ऊर्जा के साथ खाली बैंड में प्रवेश करेंगे। जब खाली बैंड में इलेक्ट्रॉन होंगे, तो वे चालन बैंड बन जाएंगे। जब वैलेंस बैंड में एक भी इलेक्ट्रॉन नहीं होगा, तो वे एक सकारात्मक छिद्र बनाएंगे, जिसे छिद्र कहा जाता है। छिद्र संचालन एक वास्तविक गति नहीं है, बल्कि एक समतुल्य है। जब इलेक्ट्रॉन विद्युत का संचालन करते हैं, तो समान विद्युत मात्रा के छिद्र बाहरी विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत विपरीत दिशा में गति करेंगे [5], वे दिशात्मक गति उत्पन्न करते हैं और स्थूल धारा बनाते हैं, जिन्हें क्रमशः इलेक्ट्रॉन चालन और छिद्र चालन कहा जाता है। इस प्रकार की संकर चालकता को आंतरिक चालकता कहा जाता है। चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन छेद में गिरेंगे, और इलेक्ट्रॉन छेद जोड़ी गायब हो जाएगी, जिसे पुनर्संयोजन कहा जाता है। पुनर्संयोजन के दौरान निकलने वाली ऊर्जा विद्युत चुम्बकीय विकिरण (ल्यूमिनसेंस) या जाली की थर्मल कंपन ऊर्जा (हीटिंग) बन जाती है। एक निश्चित तापमान पर, इलेक्ट्रॉन छेद जोड़े की पीढ़ी और पुनर्संयोजन एक ही समय में मौजूद होते हैं और एक गतिशील संतुलन तक पहुंचते हैं। इस समय, अर्धचालक में एक निश्चित वाहक घनत्व होता है, इसलिए इसमें एक निश्चित प्रतिरोधकता होती है। जब तापमान बढ़ता है, तो अधिक इलेक्ट्रॉन छेद जोड़े उत्पन्न होंगे, वाहक घनत्व बढ़ता है, और प्रतिरोधकता कम हो जाती है। जाली दोष रहित शुद्ध अर्धचालकों में उच्च प्रतिरोधकता और कुछ व्यावहारिक अनुप्रयोग होते हैं।