ಅರೆವಾಹಕ: ಪರಿಷ್ಕರಣೆಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ
Content deleted Content added
ಚು Wikipedia python library |
|||
೧ ನೇ ಸಾಲು:
[[ವಾಹಕಗಳು]] (Conductors) ಮತ್ತು [[ಅವಾಹಕಗಳ]] (Insulators) ನಡುವಣ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು (electrical conductivity) ಹೊಂದಿರುವ ಘನ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು '''ಅರೆವಾಹಕಗಳು''' (ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಇವು ವಾಹಕ ಮತ್ತು ಅವಾಹಕಗಳೆರಡರ ಗುಣಗಳ ಸಮ್ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿವೆ. [[ಸಿಲಿಕಾನ್]] ಮತ್ತು [[ಜರ್ಮೇನಿಯಂ]] ಬಹುವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುವ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಅರೆವಾಹಕಗಳು.
ಪರಿಪೂರ್ಣ ಶೂನ್ಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಈ ವಸ್ತುಗಳ ವಾಹಕತೆ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ ಇವುಗಳ ವಾಹಕತೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಾ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‍ಗಳಲ್ಲಿ [[ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್]] ಮತ್ತು [[ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್]] ಮಧ್ಯದ ಅಂತರ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಉಷ್ಣ ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ, ಅಂತರ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ, ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‍ನ ( ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿ) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳು ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‍ಗೆ(ವಾಹಕ ಪಟ್ಟಿ) ಪಯಣಿಸಿ, ವಸ್ತುವಿಗೆ ವಾಹಕತೆ ತುಂಬಲು ಸಹಕರಿಸುತ್ತವೆ.
ಅರೆವಾಹಕ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಇದರ ಗುಣಗಳಾದ ನಿರಾಯಾಸ ವಿಧ್ಯುತ್ ಚಲನೆ , ಬದಲಾಯಿಸ ಬಹುದಾದ ಪ್ರತಿರೋದಕ,ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಶಾಖ ದೊಡಗಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು.ಈ ಗುಣಗಳಿಂದಲೇ ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು ಹಿಗ್ಗಿಸುವಿಕೆ(Amplification),ಬದಲಾಯಿಸುವಿಕೆ(Switching),ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತಕ(Energy Conversion) ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ.
ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಣಾ ವಾಹನಗಳ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಈ ಸಂಗ್ರಹಣಾ ವಾಹನಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಹೋಲ್ಸ ಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರುತ್ತವೆ.ಕಲಬೆರೆಕೆ ಕಣಗಳನ್ನು ಅರೆವಹಾಕಗಳಿಗೆ ಸೇರಿಸುವುದರ ಮುಖಾಂತರ ಸಂಗ್ರಹಣಾ ವಾಹನಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು [https://en.wikipedia.org/wiki/Doping_(semiconductor) ಡೋಪಿಂಗ್(Doping)] ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.ಡೋಪಿಂಗ್ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸೆರೆಯಲ್ಲಿಲ್ಲದ ಹೋಲ್ಸಗಳು ಸೇರಿದಾಗ ಅದನ್ನು ಪ-ಟೈಪ್(p-type) ಎಂದೂ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸೆರೆಯಲಿಲ್ಲದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಸೇರಿದಾಗ ಅದನ್ನು ನ್-ಟೈಪ್(n-type) ಅರೆವಾಹಕಗಳೆಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಕೆಲವು ಗುಣಗಳನ್ನು ೧೯ನೇ ಶತಮಾನದ ಮಧ್ಯದಿಂದ ೨೦ನೇ ಶತಮಾನದ ಆದಿಯ ಕಾಲಗಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು.ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ನ ಪ್ರಗತಿ ೧೯೪೮ ರಲ್ಲಿ [https://en.wikipedia.org/wiki/Transistor ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್(Transistor)] ನ ಅಭಿವೃದ್ದಿಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.ಕೆಲವೊಂದು ಮೂಲದಾತುಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸಾಕಷ್ಟು ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಅರೆವಾಹಕ ಗುಣಗಳಿದ್ದರೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ [https://en.wikipedia.org/wiki/Silicon ಸಿಲಿಕಾನ್],[https://en.wikipedia.org/wiki/Germanium ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್] ಮತ್ತು [https://en.wikipedia.org/wiki/Gallium ಗ್ಯಾಲಿಯಂ] ಲೋಹಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ.
==ಗುಣಗಳು==
'''ಮಾರ್ಪುಕ ವಾಹಕ'''
ಪರಿಶುದ್ದ ಅರೆವಾಹಕಗಳು ತಮ್ಮ [https://en.wikipedia.org/wiki/Valence_bond valance bond] ಗಳಲ್ಲಿ ಅವಶ್ಯವಿರುವ ಸಂಖ್ಯೆಯಷ್ಟೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರಣ
▲ಪರಿಶುದ್ದ ಅರೆವಾಹಕಗಳು ತಮ್ಮ [https://en.wikipedia.org/wiki/Valence_bond valance bond] ಗಳಲ್ಲಿ ಅವಶ್ಯವಿರುವ ಸಂಖ್ಯೆಯಷ್ಟೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರಣ ಅವು ಗುಣಮಟ್ಟವಲ್ಲದ ವಾಹಕಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಅದ್ದರಿಂದ ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದಂತೆ [https://en.wikipedia.org/wiki/Doping_(semiconductor) ಡೋಪಿಂಗ್] ಅಥವಾ [https://en.wikipedia.org/wiki/Field_effect_(semiconductor) ಗೇಟಿಂಗ್] ತಂತ್ರಗಳ ಮುಖಾಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ/ಕಡಿಮೆ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳನ್ನು ಹೊಂದುವಂತೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು. ಹೀಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದಾಗ ಅರೆವಹಾಕಗಳು ಉತ್ತಮ(ಲಕ್ಷ ಅಥವಾ ಅದುಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಟ್ಟು) ವಾಹಕಗಳಗುತ್ತವೆ.
'''ಶಕ್ತಿಯುತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳ ದೂರ ಪ್ರಯಾಣ'''
ಅರೆವಾಹಕಗಳ [https://en.wikipedia.org/wiki/Band_gap Energy Band Gap] ಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ತಂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಉದ್ದೀಪಿಸಬಹುದು,ಇಂತಹ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಉದ್ದೀಪನದಿಂದ ಪಡೆದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಹಾಯದಿಂದ ತನ್ನೆಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಯುನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ಬೀರುತ್ತಾ
▲ಅರೆವಾಹಕಗಳ [https://en.wikipedia.org/wiki/Band_gap Energy Band Gap] ಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ತಂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಉದ್ದೀಪಿಸಬಹುದು,ಇಂತಹ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಉದ್ದೀಪನದಿಂದ ಪಡೆದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಹಾಯದಿಂದ ತನ್ನೆಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಯುನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ಬೀರುತ್ತಾ ಬಹುದೂರ ಸಾಗುತ್ತವೆ. [https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell ಸೋಲಾರ್ ಸೆಲ್ಲ್ಸ್] ಮತ್ತು [https://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_junction_transistor Bipolar Junction ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್] ಗಳು ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಈ ಗುಣವನ್ನೇ ನೆಚ್ಚಿಕೊಂಡಿವೆ.
'''ಬೆಳಕು ಸೂಸಿಕೆ '''
ಕೆಲವೊಂದು ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಉದ್ದೀಪಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ಬೀರುವ ಬದಲು ಬೆಳಕನ್ನು ಸೂಸುತ್ತವೆ.ಇಂತಹ ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು [https://en.wikipedia.org/wiki/Light_emitting_diode ಬೆಳಕನ್ನು ಸೂಸುವ diodes] (ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಲನೆ ಮಾಡಲು ಅನುವುಮಾಡಿಕೊಡುವ ಉಪಕರಣ)ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ.
'''ಶಾಖೋತ್ಪನ್ನ ಅಂಶ '''
ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾದ [https://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_power_factor ಶಾಖೋತ್ಪನ್ನ ಅಂಶ] ಇರುವುದರಿಂದ [https://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_generator ಉಷ್ಣವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಕಗಳಲ್ಲಿ] ಮತ್ತು [https://en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_cooler ಉಷ್ಣವಿದ್ಯುತ್ ಕೂಲರ್](ತಂಪು ಗೊಳಿಸುವ ಯಂತ್ರ)ಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ.
[[ವರ್ಗ:ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ]]
| |||