आंतरिक सिलिकॉन और बाह्य सिलिकॉन क्या हैं?

आंतरिक और बाह्य सिलिकॉन क्या हैं?

आंतरिक सिलिकॉन

सिलिकॉन एक महत्वपूर्ण अर्धचालक तत्व है। सिलिकॉन ग्रुप IV तत्व है। इसके बाहरी कक्ष में चार वालेन्स इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो चार पड़ोसी सिलिकॉन परमाणुओं के वालेन्स इलेक्ट्रॉनों के साथ कोवेलेंट बंधों से जुड़े होते हैं। ये वालेन्स इलेक्ट्रॉन विद्युत के लिए उपलब्ध नहीं होते हैं। इसलिए, OoK पर आंतरिक सिलिकॉन एक अचालक की तरह व्यवहार करता है। जब तापमान बढ़ता है, तो कुछ वालेन्स इलेक्ट्रॉन ऊष्मीय ऊर्जा के कारण अपने कोवेलेंट बंधों को तोड़ देते हैं। यह एक रिक्ति बनाता है, जिसे छेद कहा जाता है, जहाँ इलेक्ट्रॉन था। दूसरे शब्दों में, 0oK से अधिक किसी भी तापमान पर, अर्धचालक क्रिस्टल में कुछ वालेन्स इलेक्ट्रॉनों को पर्याप्त ऊर्जा मिलती है ताकि वे वालेन्स बैंड से चालन बैंड में छलांग लगा सकें और वालेन्स बैंड में एक छेद छोड़ दें। यह ऊर्जा लगभग 1.2 eV होती है, जो कक्ष में (300oK) तापमान पर सिलिकॉन की बैंड अंतराल ऊर्जा के बराबर होती है।

आंतरिक सिलिकॉन क्रिस्टल में, छेदों की संख्या मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है। क्योंकि प्रत्येक इलेक्ट्रॉन जब कोवेलेंट बंध छोड़ता है, तो टूटे बंध में एक छेद योगदान करता है। एक निश्चित तापमान पर, ऊष्मीय ऊर्जा द्वारा नए इलेक्ट्रॉन-छेद युग्म निरंतर बनते हैं, जबकि बराबर संख्या में युग्म फिर से मिलते हैं। इसलिए, एक विशिष्ट तापमान पर एक निश्चित आयतन में इलेक्ट्रॉन-छेद युग्मों की संख्या समान रहती है। यह एक संतुलन स्थिति है। इसलिए, यह स्पष्ट है कि संतुलन स्थिति में, मुक्त इलेक्ट्रॉन सांद्रता n और छेद सांद्रता p एक दूसरे के बराबर होते हैं, और यह आंतरिक आवेश वाहक सांद्रता (ni) ही है। अर्थात, n = p = ni। निम्नलिखित रासायनिक संरचना दिखाई गई है।

0oK पर आंतरिक सिलिकॉन