ನ್ ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ ಎಂದರೇನು?
ನ್ ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ
ನ್ ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ ಎಂಬುದು ಪಂಚವಲೆನ್ತ್ ಅಸುದ್ದಿಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಿ ಮತ್ತು ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಿ ಚಾಲನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾದ ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ ರೀತಿಯ ಒಂದು ಪ್ರಕಾರ.
ನ್ ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ ಯಾವುದು ಎಂದು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವ ಮುಂಚೆ, ನಾವು ಮೂಲ ಅಣು ಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ದೃಷ್ಟಿ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬೇಕು. ಅಣುಗಳು ತಮ್ಮ ಹೊರ ಪರಿಭ್ರಮಣದಲ್ಲಿ ಎಂಟು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರಯತ್ನ ಮಾಡುತ್ತಾವರು, ಇದನ್ನು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಎಲ್ಲಾ ಅಣುಗಳು ಇದನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅವು ಇದಕ್ಕೆ ಸ್ಥಿರ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರಾಪ್ತಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತವೆ.
ಅಣುದ ಹೊರ ಪರಿಭ್ರಮಣದಲ್ಲಿರುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಅಣುದ ಹೊರ ಪರಿಭ್ರಮಣದಲ್ಲಿ ಎಂಟು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿರದಿದ್ದರೆ, ಪರಿಭ್ರಮಣದಲ್ಲಿ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಅಭಾವದ ವೇಳೆ ಉಂಟಾಗುವ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಳಗಳು. ಈ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಳಗಳು ಅಣುದ ಹೊರ ಪರಿಭ್ರಮಣದಲ್ಲಿ ಎಂಟು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಲು ಸದಾ ಸಿದ್ಧ ಇರುತ್ತವೆ.
ನ್ಯಾಯ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಆಗಿವೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ನ್ನು 2, 8, 4 ರೀತಿ ಜೋಡಿಸಿದ 14 ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ನ್ನು 2, 8, 18, 4 ರೀತಿ ಜೋಡಿಸಿದ 32 ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೊಂದಿದ್ದು. ಎರಡೂ ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ಗಳು ತಮ್ಮ ಹೊರ ಪರಿಭ್ರಮಣದಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ನಾಲ್ಕು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಳಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿದ್ದು.
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಜರ್ಮೇನಿಯಂದ ಉಂಟಾಗಿದ ನಾಲ್ಕು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ತಮ್ಮ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೋವೇಲೆಂಟ್ ಬಂಧ ರಚಿಸುತ್ತವೆ, ಖಾಲಿ ಸ್ಥಳಗಳನ್ನು ತುಂಬುತ್ತವೆ. ಆದರೆ, ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ನಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಕೋವೇಲೆಂಟ್ ಬಂಧಗಳಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ, ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ನಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿರುವುದಿಲ್ಲ.
ಆದರೆ ಇದು ನಿಜ ಸಂದರ್ಭವಲ್ಲ. ನಿರಪೇಕ್ಷ ಶೂನ್ಯ ಕೆಲ್ವಿನ್ನಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ನಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ತಾಪಮಾನವು ನಿರಪೇಕ್ಷ ಶೂನ್ಯದಿಂದ ಒಂದು ಕೂಡಾ ಕೆಲ್ವಿನ್ನಿಂದ ಸ್ವಲ್ಪ ತಾಪಮಾನದವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದಾಗ, ಬಹುಳ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಕೋವೇಲೆಂಟ್ ಬಂಧಗಳಿಂದ ಬಾಹ್ಯಗೊಂಡು ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದ ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಚಾಲನೆ ನಿರಪೇಕ್ಷ ಶೂನ್ಯದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
ನಿರಪೇಕ್ಷ ಶೂನ್ಯದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ನ ಚಾಲನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಒಂದು ವಿಧಾನವಿದೆ. ಇದನ್ನು ಡೋಪಿಂಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಈ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ ಅಥವಾ ಇನ್ಟ್ರಿನ್ಸಿಕ್ ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ ಅಂಟಿಮೋನಿ, ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಮತ್ತು ಫಾಸ್ಫೋರಸ್ ಗಳಾದ ಪಂಚವಲೆನ್ತ್ ಅಸುದ್ದಿಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅಸುದ್ದಿ ಅಣುಗಳು ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ನಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿ ತಮ್ಮ ಸ್ಥಾನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅಸುದ್ದಿ ಅಣುಗಳು ತಮ್ಮ ಹೊರ ಪರಿಭ್ರಮಣದಲ್ಲಿ ಐದು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ನಾಲ್ಕು ಅಣುಗಳು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ನಾಲ್ಕು ಸೆಮಿಕಂಡัก್ಟರ್ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೋವೇಲೆಂಟ್ ಬಂಧ ರಚಿಸುತ್ತವೆ.
