आंतरिक अर्धचालक

किसी पदार्थ की विद्युत चालकता परमाणु संरचना द्वारा निर्धारित की जाती है। कंडक्टर आमतौर पर कम लागत वाले तत्व होते हैं, और उनके सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉनों को नाभिक से मुक्त इलेक्ट्रॉनों में आसानी से अलग किया जाता है, जो एक विद्युत प्रवाह बनाने के लिए बाहरी विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत दिशात्मक आंदोलन का उत्पादन करते हैं। उच्च-मूल्य वाले तत्व (जैसे अक्रिय गैसें) या उच्च-आणविक पदार्थ (जैसे रबर), उनके बाहरी इलेक्ट्रॉनों परमाणुओं और बाध्यकारी बलों द्वारा दृढ़ता से प्रभावित होते हैं, और मुक्त इलेक्ट्रॉनों बनना मुश्किल है, इसलिए चालकता बेहद खराब है और होनी चाहिए एक इन्सुलेटर। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले अर्धचालक पदार्थ, सिलिकॉन (सी) और जर्मेनियम (जीई), टेट्रावैलेंट तत्व हैं, और उनके बाहरी इलेक्ट्रॉनों को नाभिक से कंडक्टर के रूप में दूर करना आसान नहीं है, और न ही तंग के रूप में इंसुलेटर नाभिक द्वारा बाध्य हैं। चालकता कहीं बीच में है।

शुद्ध अर्धचालक एक निश्चित प्रक्रिया के माध्यम से एकल क्रिस्टल में बनाया जाता है। यह आंतरिक अर्धचालक है। क्रिस्टल में परमाणु अंतरिक्ष में एक अच्छी तरह से संरेखित तकिया बनाते हैं, और आसन्न परमाणु सहसंयोजक बंधन बनाते हैं।

क्रिस्टल में सहसंयोजक बंधन में एक मजबूत बंधन बल होता है। इसलिए, सामान्य तापमान पर, केवल बहुत कम संख्या में वैलेंस इलेक्ट्रॉन तापीय गति (थर्मल उत्तेजना) के कारण पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जिससे सहसंयोजक बंधन से मुक्त इलेक्ट्रॉन में टूट जाता है। । मेरे सहकर्मी, सहसंयोजक बंधन में एक छेद छोड़कर। एक एटॉन पॉजिटिवली वैलेंस इलेक्ट्रॉन के नुकसान से चार्ज होता है, या होल पॉजिटिवली चार्ज होता है। आंतरिक अर्धचालक में, मुक्त इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों को स्वीकार किया जाता है, अर्थात मुक्त इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की संख्या बराबर होती है।

यदि एक मुक्त इलेक्ट्रॉन आंदोलन की प्रक्रिया में एक छेद का सामना करता है, तो यह गुहा को भर देगा और एक ही समय में दोनों गायब हो जाएगा। इस घटना को अनुरूपता कहा जाता है। एक निश्चित तापमान पर, आंतरिक उत्तेजना एक मुक्त इलेक्ट्रॉन और छेद जोड़ी का निर्माण करती है जो मिलान मुक्त इलेक्ट्रॉन और छेद जोड़े की संख्या के बराबर होती है, इस प्रकार गतिशील संतुलन प्राप्त करती है।

बैंड सिद्धांत:

1. जब एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन एक नाभिक के चारों ओर घूमते हैं, तो प्रत्येक कक्षा में इलेक्ट्रॉनों में एक विशिष्ट ऊर्जा होती है;

2. कोर की कक्षा के करीब, कम इलेक्ट्रॉन ऊर्जा;

3. न्यूनतम ऊर्जा के सिद्धांत के अनुसार, इलेक्ट्रॉनों में हमेशा सबसे कम ऊर्जा स्तर होता है।

4. वैलेंस इलेक्ट्रॉनों द्वारा कब्जा किए गए ऊर्जा बैंड को वैलेंस बैंड कहा जाता है।

5. वैलेंस बैंड के ऊपर एक निषिद्ध बैंड है। निषिद्ध बैंड में इलेक्ट्रॉनों द्वारा कब्जा ऊर्जा स्तर नहीं है।

6. निषिद्ध क्षेत्र IQ कंडक्ट बैंड है। चालन बैंड में ऊर्जा का स्तर ऊर्जा स्तर होता है जो कि मुक्त इलेक्ट्रॉन कब्जा कर सकता है जब मूल्य इलेक्ट्रॉन सहसंयोजक बंधन से दूर हो जाता है।

7. निषिद्ध बैंड की चौड़ाई ईजी द्वारा व्यक्त की गई है, और इसका मूल्य सेमीकंडक्टर की सामग्री और उस तापमान के तापमान जैसे कारकों से संबंधित है जिस पर इसे रखा गया है।