ਏ ਟੈਕ ਸੈਮੀਕਾਂਡਕਟਰ ਕੀ ਹੈ?

ਨ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਕੀ ਹੈ?

ਨ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਦੇ ਪਰਿਭਾਸ਼ਣ

ਨ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਪ੍ਰਕਾਰ ਦਾ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਮਾਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਪੰਜਵਲੇਂਟ ਵਿਕਾਰਕਾਂ ਨਾਲ ਡੋਪ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਇਸ ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ ਬਾਹਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੇ ਜੋੜਨ ਦੁਆਰਾ ਵਧਾਈ ਜਾ ਸਕੇ।

ਨ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, ਅਸੀਂ ਮੁੱਢਲੀ ਅਣੁਕ ਵਿਗਿਆਨ ਉੱਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਅਣੁ ਆਪਣੀ ਸਭ ਤੋਂ ਬਾਹਰੀ ਕੱਕਰ ਵਿੱਚ ਆਠ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਨੂੰ ਰੱਖਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਨਾਲ ਜਾਣੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਸਾਰੇ ਅਣੁ ਇਹ ਸਥਿਰ ਯੋਜਨਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ, ਪਰ ਸਾਰੇ ਇਸ ਸਥਿਰ ਯੋਜਨਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਨ।

ਅਣੁ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਬਾਹਰੀ ਕੱਕਰ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਨੂੰ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਅਣੁ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਬਾਹਰੀ ਕੱਕਰ ਵਿੱਚ ਆਠ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੇ, ਤਾਂ ਕੱਕਰ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੇ ਘਟਾਵ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਖ਼ਾਲੀ ਜਗ੍ਹਾ ਹੋਵੇਗੀ। ਇਹ ਖ਼ਾਲੀ ਜਗ੍ਹਾ ਹਮੇਸ਼ਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਨੂੰ ਗ੍ਰਹਿਣ ਕਰਨ ਲਈ ਤਿਆਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਅਣੁ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਬਾਹਰੀ ਕੱਕਰ ਵਿੱਚ ਆਠ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਹੋ ਜਾਣ।

ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਲੀਕੋਨ ਅਤੇ ਜਰਮਾਨੀਅਮ ਹਨ। ਸਲੀਕੋਨ ਦੇ 14 ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ 2, 8, 4 ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਜਰਮਾਨੀਅਮ ਦੇ 32 ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ 2, 8, 18, 4 ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਦੋਵਾਂ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਬਾਹਰੀ ਕੱਕਰ ਵਿੱਚ ਚਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਹੜੇ ਕੱਕਰ ਵਿੱਚ ਚਾਰ ਹੋਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਲਈ ਖ਼ਾਲੀ ਜਗ੍ਹਾ ਛੱਡਦੇ ਹਨ।

ਸਲੀਕੋਨ ਜਾਂ ਜਰਮਾਨੀਅਮ ਦੇ ਚਾਰ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਹਰ ਇਕ ਨੈਗ਼ਬੋਰਿੰਗ ਅਣੁ ਨਾਲ ਕੋਵੈਲੈਂਟ ਬੈਂਡ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਖ਼ਾਲੀ ਜਗ੍ਹਾ ਭਰ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਆਦਰਸ਼ਤਾਵਾਂ, ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਸਾਰੇ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਕੋਵੈਲੈਂਟ ਬੈਂਡਾਂ ਵਿੱਚ ਲਿਪਤ ਹੋਏ ਹੋਣ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਨਹੀਂ ਹੋਣ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ।

ਪਰ ਇਹ ਵਾਸਤਵਿਕ ਸਥਿਤੀ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਮੁਲਤਵੀਕ 0o ਕੈਲਵਿਨ 'ਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਨਹੀਂ ਹੋਵੇਗਾ, ਪਰ ਜਦੋਂ ਤਾਪਮਾਨ ਮੁਲਤਵੀਕ ਸਿਫ਼ਰ ਤੋਂ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਤੱਕ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੈਲਵਿਨ ਵਿੱਚ ਬੈਂਡਾਂ ਵਿੱਚ ਵਾਲੇ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਥਰਮਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਹੋ ਕੇ ਬੈਂਡ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਨਿਕਲ ਕੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਮੁਲਤਵੀਕ ਸਿਫ਼ਰ ਤੋਂ ਵੱਧ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਾਮਗ੍ਰੀ ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ।

ਮੁਲਤਵੀਕ ਸਿਫ਼ਰ ਤੋਂ ਵੱਧ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਦਾ ਇੱਕ ਤਰੀਕਾ ਹੈ। ਇਹ ਤਰੀਕਾ ਡੋਪਿੰਗ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰੀਕੇ ਵਿੱਚ ਪਵਿੱਤਰ ਜਾਂ ਇੰਟ੍ਰਿਨਸਿਕ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਨੂੰ ਐਂਟੀਮੋਨੀ, ਆਰਸੇਨਿਕ ਅਤੇ ਫਾਸਫੋਰਸ ਜਿਹੜੇ ਪੰਜਵਲੇਂਟ ਵਿਕਾਰਕਾਂ ਨਾਲ ਡੋਪ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਵਿਕਾਰਕ ਅਣੁ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਕੁਝ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਅਣੁਆਂ ਦੀ ਜਗ੍ਹਾ ਲੈ ਲੈਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਜਗ੍ਹਾ ਗ੍ਰਹਿਣ ਕਰ ਲੈਂਦੇ ਹਨ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਵਿਕਾਰਕ ਅਣੁਆਂ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਬਾਹਰੀ ਕੱਕਰ ਵਿੱਚ ਪੰਜ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਨਿਓਂ ਵਿੱਚੋਂ 4 ਨੈਗ਼ਬੋਰਿੰਗ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਅਣੁਆਂ ਨਾਲ ਕੋਵੈਲੈਂਟ ਬੈਂਡ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ।

ਵਿਕਾਰਕ ਅਣੁ ਦਾ ਇੱਕ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਕੋਵੈਲੈਂਟ ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਲਿਪਤ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਅਤੇ ਮਾਤਾ-ਪਿਤਾ ਵਿਕਾਰਕ ਅਣੁ ਨਾਲ ਅਧਿਕ ਢਿਲਾ ਬੈਂਡ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ, ਇਹ ਵਿਕਾਰਕ ਅਣੁਆਂ ਦੇ ਪੰਜਵੇਂ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਥਰਮਲ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਹੋਕੇ ਆਪਣੀ ਜਗ੍ਹਾ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਨਿਕਲ ਸਕਦੇ ਹਨ।

ਇਸ ਘਟਨਾ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਵਧਾਵ ਹੋਵੇਗੀ, ਪਰ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਥਰਮਲ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਹੋਕੇ ਕੋਵੈਲੈਂਟ ਬੈਂਡਾਂ ਦੇ ਟੁਟਣ ਦੇ ਕਾਰਨ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਕੋਵੈਲੈਂਟ ਬੈਂਡਾਂ ਦੇ ਟੁਟਣ ਦੇ ਕਾਰਨ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਕੁੱਲ ਗਿਣਤੀ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ।

ਜਦੋਂ ਕੋਵੈਲੈਂਟ ਬੈਂਡ ਟੁੱਟਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਟੁੱਟੇ ਹੋਏ ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਦੀ ਖ਼ਾਲੀ ਜਗ੍ਹਾ ਬਣ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਖ਼ਾਲੀ ਜਗ੍ਹਾਵਾਂ ਹੋਲਾਂ ਵਿੱਚ ਜਾਣੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਹਰ ਇੱਕ ਹੋਲ ਇੱਕ ਨੈਗ਼ਟੀਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਦੇ ਪੋਜ਼ੀਟਿਵ ਤੁਲਿਆਦੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਦੇ ਘਟਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ ਬਣਦਾ ਹੈ। ਇੱਥੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਮੁੱਖ ਮੋਬਾਇਲ ਚਾਰਜ ਕਾਰੀਆਂ ਹਨ। ਨ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਅਤੇ ਹੋਲ ਦੋਵਾਂ ਹੋਣਗੇ।

ਪਰ ਹੋਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗੀ ਕਿਉਂਕਿ ਹੋਲ ਕੇਵਲ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਟੁ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਕੋਵੈਲੈਂਟ ਬੈਂਡ ਦੇ ਟੁਟਣ ਦੇ ਕਾਰਨ ਬਣਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਵਿਕਾਰਕ ਅਣੁਆਂ ਦੇ ਪੰਜਵੇਂ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਅਤੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਟੁ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਕੋਵੈਲੈਂਟ ਬੈਂਡਾਂ ਦੇ ਟੁਟਣ ਦੇ ਕਾਰਨ ਬਣਦੇ ਹਨ।

ਇਸ ਲਈ, ਨ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ >> ਹੋਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ। ਇਸ ਲਈ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਨੂੰ ਮੁੱਖ ਕਾਰੀਆਂ ਅਤੇ ਹੋਲਾਂ ਨੂੰ ਗ਼ੈਰ-ਮੁੱਖ ਕਾਰੀਆਂ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਨ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਵਿੱਚ। ਕਿਉਂਕਿ ਨੈਗ਼ਟੀਵ ਚਾਰਜ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਮੁੱਖ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇਸ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਦੇ ਚਾਰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਫੈਰ ਵਿੱਚ ਲਿਪਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਇਸਨੂੰ ਨੈਗ਼ਟੀਵ ਟਾਈਪ ਜਾਂ ਨ-ਟਾਈਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿੱਚ ਫ਼ਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਨਾਲ ਵੀ, ਇਹ ਵਿਦਿਆਤਮਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਨਿਕਟ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਪ੍ਰੋਟੋਨਾਂ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਕੁੱਲ ਗਿਣਤੀ ਬਰਾਬਰ ਹੈ।