অর্ধপরিবাহী ডিভাইস, এমন উপাদান থেকে তৈরি ইলেকট্রনিক সার্কিট উপাদান যা ভাল কন্ডাক্টর না একটি ভাল অন্তরক (তাই সেমিকন্ডাক্টর)। এই ধরণের ডিভাইসগুলির সংক্ষিপ্ততা, নির্ভরযোগ্যতা এবং কম ব্যয়ের কারণে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলি পাওয়া গেছে। বিচ্ছিন্ন উপাদান হিসাবে, তারা পাওয়ার-ডিভাইস, অপটিক্যাল সেন্সর এবং হালকা নির্গমনকারীগুলির মধ্যে সলিড-স্টেট লেজারগুলি সহ ব্যবহার খুঁজে পেয়েছে। কয়েকটি ন্যানোঅ্যাম্পিয়ারস (10 −9) থেকে বর্তমান রেটিং সহ তাদের বর্তমান এবং ভোল্টেজ-হ্যান্ডলিং ক্ষমতাগুলির বিস্তৃত পরিসর রয়েছেঅ্যাম্পিয়ার) ১০,০০০ এরও বেশি অ্যাম্পিয়ার এবং ভোল্টেজ রেটিং ১০,০০০ ভোল্টের উপরে প্রসারিত। আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, অর্ধপরিবাহী ডিভাইসগুলি জটিল তবে সহজেই উত্পাদনযোগ্য মাইক্রো ইলেক্ট্রনিক বৈদ্যুতিন সার্কিটগুলিতে একীকরণের জন্য নিজেকে ধার দেয়। তারা, এবং ভবিষ্যতে হবে, যোগাযোগ, গ্রাহক, ডেটা-প্রক্রিয়াকরণ এবং শিল্প-নিয়ন্ত্রণ সরঞ্জাম সহ বেশিরভাগ বৈদ্যুতিন সিস্টেমের মূল উপাদান।
সেমিকন্ডাক্টর এবং জংশন নীতিগুলি
অর্ধপরিবাহী উপকরণ
সলিড-স্টেট উপকরণগুলি সাধারণত তিনটি শ্রেণিতে বিভক্ত হয়: ইনসুলেটর, অর্ধপরিবাহী এবং কন্ডাক্টর। (নিম্ন তাপমাত্রায় কিছু কন্ডাক্টর, অর্ধপরিবাহী এবং ইনসুলেটরগুলি সুপার কন্ডাক্টর হতে পারে)) চিত্র 1-এ পরিবাহিতা shows (এবং এর সাথে সম্পর্কিত প্রতিরোধকগুলি ρ = 1 / shows) দেখায় যা তিনটি শ্রেণীর প্রত্যেকটিতে কিছু গুরুত্বপূর্ণ পদার্থের সাথে যুক্ত। ইনসুলেটরগুলি যেমন ফিউজড কোয়ার্টজ এবং গ্লাস, প্রতি সেন্টিমিটারে 10 − 18 থেকে 10 −10 সিমেনের অর্ডারে খুব কম পরিবাহিতা থাকে; এবং অ্যালুমিনিয়ামের মতো কন্ডাক্টরগুলির উচ্চ পরিবাহিতা রয়েছে, সাধারণত প্রতি সেন্টিমিটারে 10 4 থেকে 10 6 সিমেন। সেমিকন্ডাক্টরগুলির পরিবাহিতা এই চরমগুলির মধ্যে রয়েছে।
একটি অর্ধপরিবাহী পরিবাহিতা সাধারণত তাপমাত্রা, আলোকসজ্জা, চৌম্বকীয় ক্ষেত্র এবং মিনিট পরিমাণে অপরিষ্কার পরমাণুর সংবেদনশীল। উদাহরণস্বরূপ, একটি বিশেষ ধরণের অপরিষ্কারের 0.01 শতাংশেরও কম সংযোজন অর্ধপরিবাহীর বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা চার বা ততোধিক মাত্রার (অর্থাৎ 10,000 বার) দ্বারা বৃদ্ধি করতে পারে। পাঁচটি সাধারণ অর্ধপরিবাহকের অপরিষ্কারের পরমাণুর কারণে অর্ধপরিবাহী পরিবাহিতার পরিসীমা চিত্র 1 এ দেওয়া হয়েছে।
অর্ধপরিবাহী উপকরণগুলির অধ্যয়ন 19 শতকের গোড়ার দিকে শুরু হয়েছিল। কয়েক বছর ধরে, অনেক অর্ধপরিবাহী তদন্ত করা হয়েছে। সারণীটি অর্ধপরিবাহী সম্পর্কিত পর্যায় সারণির একটি অংশ দেখায়। প্রাথমিক সেমিকন্ডাক্টরগুলি হ'ল এগুলি একক প্রজাতির পরমাণুর সমন্বয়ে গঠিত, যেমন সিলিকন (সি), জার্মেনিয়াম (জি), এবং চতুর্থ কলামে ধূসর টিন (এসএন) এবং column ষ্ঠ কলামে সেলেনিয়াম (সে) এবং টেলুরিয়াম (তে)। সেখানে অনেকগুলি যৌগিক অর্ধপরিবাহী রয়েছে যা দুটি বা ততোধিক উপাদানগুলির সমন্বয়ে গঠিত। উদাহরণস্বরূপ, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (গাএ) একটি বাইনারি তৃতীয়-ভি যৌগ যা তৃতীয় কলাম থেকে গ্যালিয়াম (গা) এবং কলাম ভি থেকে আর্সেনিক (আস) এর সংমিশ্রণ is
অর্ধপরিবাহী সম্পর্কিত উপাদানগুলির পর্যায় সারণির অংশ
| কাল | স্তম্ভ | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| দ্বিতীয় | তৃতীয় | চতুর্থ | ভী | ষষ্ঠ | |
| 2 | বোরন
বি |
কার্বন
সি |
নাইট্রোজেন
এন |
||
| 3 | ম্যাগনেসিয়াম
এমজি |
অ্যালুমিনিয়াম
আল |
সিলিকন
সি |
ফসফরাস
পি |
সালফার
এস |
| 4 | দস্তা
জিন |
গ্যালিয়াম
গা |
জার্মানি
জি |
আর্সেনিক
হিসাবে |
সেলেনিয়াম
সে |
| 5 | ক্যাডমিয়াম
সিডি |
ইনডিয়াম
ইন |
টিন
এসএন |
অ্যান্টিমনি
এসবি |
টেলুরিয়াম
তে |
| 6 | পারদ
এইচ.জি. |
সীসা
পিবি |
|||
টার্নারি যৌগগুলি তিনটি পৃথক কলামের উপাদান দ্বারা গঠিত হতে পারে, যেমন, পারদ ইন্ডিয়াম টেলুরাইড (HgIn 2 তে 4), একটি II-III-VI যৌগ। এগুলি দুটি কলাম, যেমন অ্যালুমিনিয়াম গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (আল এক্স গা 1 - এক্স হিসাবে) থেকে উপাদান দ্বারা গঠিত হতে পারে, এটি একটি ত্রৈমাসিক তৃতীয়-ভি যৌগ, যেখানে আল এবং গা উভয় স্তরের তৃতীয় এবং সাবস্ক্রিপ্ট এক্স সম্পর্কিত 100 শতাংশ আল (x = 1) থেকে 100 শতাংশ গা (x = 0) পর্যন্ত দুটি উপাদানের সমন্বয়ে। খাঁটি সিলিকন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ উপাদান এবং তৃতীয়-ভি বাইনারি এবং টেরিনারি যৌগগুলি হালকা নিঃসরণের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ।
১৯৪ in সালে বাইপোলার ট্রানজিস্টারের উদ্ভাবনের আগে, অর্ধপরিবাহীগুলি কেবল দুটি টার্মিনাল ডিভাইস যেমন রেকটিফায়ার এবং ফটোডায়োড হিসাবে ব্যবহৃত হত। 1950 এর দশকের গোড়ার দিকে, জার্মেনিয়াম ছিল প্রধান অর্ধপরিবাহী উপাদান। তবে এটি অনেক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য অনুপযুক্ত প্রমাণিত হয়েছিল, কারণ উপাদানগুলির তৈরি ডিভাইসগুলি কেবলমাত্র মাঝারি উচ্চতর তাপমাত্রায় উচ্চ ফুটো স্রোত প্রদর্শন করেছিল। 1960 এর দশকের গোড়ার দিক থেকে, সিলিকন একটি ব্যবহারিক বিকল্প হয়ে উঠেছে, সেমিকন্ডাক্টর বানোয়াটের জন্য উপাদান হিসাবে কার্যত জর্নিয়াম সরবরাহ করা। এর মূল কারণগুলি দ্বিগুণ: (1) সিলিকন ডিভাইসগুলি অনেক নিচু ফুটো স্রোত প্রদর্শন করে এবং (2) উচ্চ-মানের সিলিকন ডাই অক্সাইড (সিও 2), যা একটি অন্তরক উত্পাদন করা সহজ। সিলিকন প্রযুক্তি এখন পর্যন্ত সকল সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তির মধ্যে সর্বাধিক উন্নত এবং সিলিকন ভিত্তিক ডিভাইসগুলি বিশ্বব্যাপী বিক্রি হওয়া সমস্ত অর্ধপরিবাহী হার্ডওয়্যারগুলির 95 শতাংশেরও বেশি গঠন করে।
অনেকগুলি যৌগিক সেমিকন্ডাক্টরের বৈদ্যুতিক এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা সিলিকনে অনুপস্থিত। এই সেমিকন্ডাক্টরগুলি, বিশেষত গ্যালিয়াম আর্সেনাইড, প্রধানত উচ্চ-গতি এবং অপটোলেকট্রনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।
