سیلیکون کے اینرژی بینڈ کیا ہیں؟

سیلیکون کے توانائی کے بینڈ کیا ہیں؟

سیلیکون کی تعریف

سیلیکون کو ایک سیمی کنڈکٹر قرار دیا جاتا ہے جس کی خصوصیات کنڈکٹر اور آنسولیٹر کے درمیان ہوتی ہیں، الیکٹرانکس کے لئے ضروری ہے۔

سیلیکون کو کم فری آئیلنکس کے ساتھ ایک سیمی کنڈکٹر کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے جو کنڈکٹر سے کم ہوتا ہے لیکن آنسولیٹر سے زیادہ ہوتا ہے۔ یہ منفرد خصوصیت سیلیکون کو الیکٹرانکس میں وسیع طور پر استعمال ہونے کا باعث بناتی ہے۔ سیلیکون کے دو قسم کے توانائی کے بینڈ ہوتے ہیں: کنڈکشن بینڈ اور والینس بینڈ۔ والینس بینڈ والینس الیکٹران کے ساتھ توانائی کے سطح سے بنایا جاتا ہے۔ مطلق صفر درجہ حرارت پر، والینس بینڈ الیکٹران سے بھرا ہوتا ہے، اور کوئی کرنٹ بہتی نہیں ہوتی۔

کنڈکشن بینڈ ایک بلند توانائی کے سطح کا بینڈ ہوتا ہے جہاں آزاد الیکٹران، جو کل صلیب میں منتقل ہوسکتے ہیں، پائے جاتے ہیں۔ یہ آزاد الیکٹران کرنٹ کے بہاؤ کے ذمہ دار ہوتے ہیں۔ کنڈکشن بینڈ اور والینس بینڈ کے درمیان توانائی کا فاصلہ ممنوعہ توانائی کا فاصلہ کہلاتا ہے۔ یہ فاصلہ ایک مادے کو دھات، آنسولیٹر یا سیمی کنڈکٹر کے طور پر تعین کرتا ہے۔

ممنوعہ توانائی کے فاصلے کا سائز ایک صلیب کو دھات، آنسولیٹر یا سیمی کنڈکٹر کے طور پر تعین کرتا ہے۔ دھاتوں میں کوئی فاصلہ نہیں ہوتا ہے، آنسولیٹروں میں ایک بڑا فاصلہ ہوتا ہے، اور سیمی کنڈکٹروں میں ایک معتدل فاصلہ ہوتا ہے۔ سیلیکون کا 300 K پر 1.2 eV کا ممنوعہ فاصلہ ہوتا ہے۔

سیلیکون کے کرسٹل میں، کووالنٹ بانڈ اتموں کو ملاپ رکھتے ہیں، سیلیکون کو الیکٹرکلی متعادل بناتے ہیں۔ جب ایک الیکٹران اپنے کووالنٹ بانڈ سے چھوٹتا ہے تو یہ ایک سوراخ چھوڑ دیتا ہے۔ جب درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے تو زیادہ الیکٹران کنڈکشن بینڈ میں چھلانگ لگاتے ہیں، والینس بینڈ میں زیادہ سوراخ پیدا کرتے ہیں۔

سیلیکون کا توانائی کا بینڈ ڈائرگرام

سیلیکون کا توانائی کا بینڈ ڈائرگرام الیکٹران کے توانائی کے سطح کو ظاہر کرتا ہے۔ انٹرنشک سیلیکون میں، فرمی سطح توانائی کے فاصلے کے درمیان ہوتا ہے۔ انٹرنشک سیلیکون کو ڈونر اتموں سے ڈوپنگ کر کے اسے n-ٹائپ بنایا جا سکتا ہے، فرمی سطح کو کنڈکشن بینڈ کے قریب لے جاتا ہے۔ اکیپٹر اتموں سے ڈوپنگ کر کے اسے p-ٹائپ بنایا جا سکتا ہے، فرمی سطح کو والینس بینڈ کے قریب لے جاتا ہے۔

انٹرنشک سیلیکون کا توانائی کا بینڈ ڈائرگرام

ایکسٹرنشک سیلیکون کا توانائی کا بینڈ ڈائرگرام