সবচেয়ে বিখ্যাত সেমিকন্ডাক্টর হল সিলিকন (Si)। তবে তিনি ছাড়াও আরও অনেকে আছেন। একটি উদাহরণ হল জিঙ্ক ব্লেন্ড (ZnS), কাপরাইট (Cu2O), গ্যালেনা (PbS) এবং আরও অনেকের মতো প্রাকৃতিক অর্ধপরিবাহী পদার্থ। ল্যাবরেটরি-সংশ্লেষিত সেমিকন্ডাক্টর সহ সেমিকন্ডাক্টর পরিবার, মানুষের কাছে পরিচিত সবচেয়ে বহুমুখী শ্রেণীগুলির মধ্যে একটি৷
অর্ধপরিবাহীর বৈশিষ্ট্য
পর্যায় সারণির 104টি উপাদানের মধ্যে 79টি ধাতু, 25টি অধাতু, যার মধ্যে 13টি রাসায়নিক উপাদানের অর্ধপরিবাহী বৈশিষ্ট্য এবং 12টি অস্তরক। সেমিকন্ডাক্টরের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল তাদের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। কম তাপমাত্রায় তারা ডাইলেকট্রিকের মতো আচরণ করে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় তারা কন্ডাকটরের মতো আচরণ করে। এভাবেই ধাতু থেকে সেমিকন্ডাক্টর আলাদা হয়: তাপমাত্রা বৃদ্ধির অনুপাতে ধাতুর প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।
একটি অর্ধপরিবাহী এবং একটি ধাতুর মধ্যে আরেকটি পার্থক্য হল একটি অর্ধপরিবাহীর প্রতিরোধআলোর প্রভাবে পড়ে, যখন পরেরটি ধাতুকে প্রভাবিত করে না। অল্প পরিমাণে অপরিচ্ছন্নতা প্রবর্তিত হলে সেমিকন্ডাক্টরের পরিবাহিতাও পরিবর্তিত হয়।
অর্ধপরিবাহী রাসায়নিক যৌগের মধ্যে বিভিন্ন ধরনের স্ফটিক গঠনের সাথে পাওয়া যায়। এগুলি সিলিকন এবং সেলেনিয়ামের মতো উপাদান বা বাইনারি যৌগ যেমন গ্যালিয়াম আর্সেনাইড হতে পারে। অনেক জৈব যৌগ, যেমন polyacetylene (CH)n, অর্ধপরিবাহী পদার্থ। কিছু অর্ধপরিবাহী ম্যাগনেটিক (Cd1-xMnxTe) বা ফেরোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্য (SbSI) প্রদর্শন করে। পর্যাপ্ত ডোপিং সহ অন্যরা সুপারকন্ডাক্টর হয়ে যায় (GeTe এবং SrTiO3)। সম্প্রতি আবিষ্কৃত উচ্চ তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টরের অনেকেরই অধাতু অর্ধপরিবাহী পর্যায় রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, La2CuO4 একটি সেমিকন্ডাক্টর, কিন্তু Sr এর সাথে মিশ্রিত করা হলে এটি সুপারকন্ডাক্টর হয়ে যায় (La1-x Srx)2CuO4.
পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক 10-4 থেকে 107 ওহম·এম থেকে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের একটি উপাদান হিসাবে একটি অর্ধপরিবাহীকে সংজ্ঞায়িত করে। একটি বিকল্প সংজ্ঞাও সম্ভব। একটি সেমিকন্ডাক্টরের ব্যান্ড গ্যাপ 0 থেকে 3 eV পর্যন্ত। ধাতু এবং সেমিমেটাল হল শূন্য শক্তির ব্যবধান সহ পদার্থ, এবং যে সকল পদার্থের মধ্যে এটি 3 eV-এর বেশি হয় তাদের ইনসুলেটর বলা হয়। ব্যতিক্রমও আছে। উদাহরণস্বরূপ, সেমিকন্ডাক্টর ডায়মন্ডের ব্যান্ড গ্যাপ আছে 6 eV, সেমি-ইনসুলেটিং GaAs - 1.5 eV। GaN, নীল অঞ্চলে অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসের জন্য একটি উপাদান, এর ব্যান্ড গ্যাপ 3.5 eV।
এনার্জি গ্যাপ
স্ফটিক জালিতে পরমাণুর ভ্যালেন্স অরবিটালগুলি শক্তি স্তরের দুটি গ্রুপে বিভক্ত - সর্বোচ্চ স্তরে অবস্থিত মুক্ত অঞ্চল এবং সেমিকন্ডাক্টরগুলির বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা নির্ধারণ করে এবং নীচে অবস্থিত ভ্যালেন্স ব্যান্ড। এই স্তরগুলি, স্ফটিক জালির প্রতিসাম্য এবং পরমাণুর গঠনের উপর নির্ভর করে, একে অপরের থেকে ছেদ বা দূরত্বে অবস্থিত হতে পারে। পরবর্তী ক্ষেত্রে, একটি শক্তি ফাঁক বা, অন্য কথায়, জোনগুলির মধ্যে একটি নিষিদ্ধ অঞ্চল উপস্থিত হয়৷
স্তরের অবস্থান এবং ভরাট পদার্থের পরিবাহী বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। এই ভিত্তিতে, পদার্থগুলি কন্ডাক্টর, ইনসুলেটর এবং সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে বিভক্ত। সেমিকন্ডাক্টর ব্যান্ডগ্যাপের প্রস্থ 0.01–3 eV এর মধ্যে পরিবর্তিত হয়, ডাইইলেকট্রিকের শক্তি ব্যবধান 3 eV ছাড়িয়ে যায়। ওভারল্যাপিং স্তরের কারণে ধাতুগুলিতে শক্তির ফাঁক থাকে না৷
অর্ধপরিবাহী এবং ডাইলেক্ট্রিক, ধাতুর বিপরীতে, একটি ভ্যালেন্স ব্যান্ড থাকে ইলেকট্রন দ্বারা ভরা, এবং নিকটতম ফ্রি ব্যান্ড বা পরিবাহী ব্যান্ডটি ভ্যালেন্স ব্যান্ড থেকে শক্তির ফাঁক দিয়ে বেড় করা হয় - নিষিদ্ধ ইলেকট্রন শক্তির একটি অঞ্চল.
ডাইলেকট্রিক্সে, তাপ শক্তি বা একটি নগণ্য বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এই ফাঁক দিয়ে লাফ দেওয়ার জন্য যথেষ্ট নয়, ইলেকট্রন পরিবাহী ব্যান্ডে প্রবেশ করে না। তারা স্ফটিক জালি বরাবর চলতে সক্ষম হয় না এবং বৈদ্যুতিক প্রবাহের বাহক হয়ে ওঠে।
বৈদ্যুতিক পরিবাহিতাকে উত্তেজিত করতে, ভ্যালেন্স স্তরে একটি ইলেকট্রনকে অবশ্যই শক্তি দিতে হবে যা শক্তিকে অতিক্রম করতে যথেষ্ট হবেফাঁক শুধুমাত্র যখন শক্তির ব্যবধানের মানের থেকে কম নয় এমন পরিমাণ শক্তি শোষণ করে, তখন ইলেক্ট্রন ভ্যালেন্স স্তর থেকে পরিবাহী স্তরে চলে যাবে।
ইভেন্টে যে শক্তির ফাঁকের প্রস্থ 4 eV ছাড়িয়ে যায়, বিকিরণ বা উত্তাপের মাধ্যমে অর্ধপরিবাহী পরিবাহিতাকে উত্তেজিত করা কার্যত অসম্ভব - গলিত তাপমাত্রায় ইলেকট্রনের উত্তেজনা শক্তি শক্তি ফাঁক অঞ্চলের মধ্য দিয়ে লাফানোর জন্য অপর্যাপ্ত। উত্তপ্ত হলে, ইলেকট্রনিক পরিবাহী না হওয়া পর্যন্ত ক্রিস্টাল গলে যাবে। এই পদার্থের মধ্যে রয়েছে কোয়ার্টজ (dE=5.2 eV), হীরা (dE=5.1 eV), অনেক লবণ।
অর্ধপরিবাহীর অপরিচ্ছন্নতা এবং অন্তর্নিহিত পরিবাহিতা
বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহী স্ফটিকগুলির নিজস্ব পরিবাহিতা রয়েছে। এই ধরনের অর্ধপরিবাহীকে অভ্যন্তরীণ বলা হয়। একটি অন্তর্নিহিত অর্ধপরিবাহীতে সমান সংখ্যক গর্ত এবং মুক্ত ইলেকট্রন থাকে। উত্তপ্ত হলে, অর্ধপরিবাহীগুলির অন্তর্নিহিত পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়। একটি ধ্রুবক তাপমাত্রায়, ইলেকট্রন-গর্ত জোড়ার সংখ্যা এবং পুনর্মিলনকারী ইলেকট্রন এবং গর্তের সংখ্যার মধ্যে একটি গতিশীল ভারসাম্যের অবস্থা তৈরি হয়, যা প্রদত্ত পরিস্থিতিতে স্থির থাকে।
অমেধ্যের উপস্থিতি সেমিকন্ডাক্টরগুলির বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। এগুলি যোগ করার ফলে অল্প সংখ্যক ছিদ্র সহ মুক্ত ইলেকট্রনের সংখ্যা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করা এবং পরিবাহী স্তরে অল্প সংখ্যক ইলেকট্রন সহ গর্তের সংখ্যা বৃদ্ধি করা সম্ভব হয়। অপরিষ্কার অর্ধপরিবাহী হল অপরিষ্কার পরিবাহিতা সহ পরিবাহী৷
অশুদ্ধতা যা সহজেই ইলেকট্রন দান করে তাকে দাতা অমেধ্য বলে। দাতার অমেধ্য এমন রাসায়নিক উপাদান হতে পারে যার ভ্যালেন্স লেভেলে বেস পদার্থের পরমাণুর চেয়ে বেশি ইলেকট্রন থাকে। উদাহরণস্বরূপ, ফসফরাস এবং বিসমাথ হল সিলিকন দাতার অমেধ্য।
একটি ইলেক্ট্রনকে পরিবাহী অঞ্চলে লাফানোর জন্য যে শক্তির প্রয়োজন হয় তাকে সক্রিয়করণ শক্তি বলে। অপরিষ্কার অর্ধপরিবাহী বেস উপাদান তুলনায় এটি অনেক কম প্রয়োজন. সামান্য গরম বা আলোকসজ্জার সাথে, এটি প্রধানত অশুদ্ধ অর্ধপরিবাহী পরমাণুর ইলেকট্রন যা মুক্তি পায়। পরমাণু ছেড়ে ইলেকট্রনের স্থানটি একটি গর্ত দ্বারা দখল করা হয়। কিন্তু ইলেক্ট্রনগুলির গর্তে পুনর্মিলন কার্যত ঘটে না। দাতার গর্ত পরিবাহিতা নগণ্য। এর কারণ হল অল্প সংখ্যক অপরিষ্কার পরমাণু মুক্ত ইলেকট্রনকে প্রায়শই গর্তের কাছে যেতে এবং এটি দখল করতে দেয় না। ইলেক্ট্রনগুলি গর্তের কাছাকাছি, কিন্তু অপর্যাপ্ত শক্তির স্তরের কারণে সেগুলি পূরণ করতে সক্ষম নয়৷
অন্তরীণ অর্ধপরিবাহীতে মুক্ত ইলেকট্রনের সংখ্যার তুলনায় পরিবাহী ইলেকট্রনের সংখ্যা বৃদ্ধি করে। এখানে ইলেক্ট্রন হল অপরিষ্কার সেমিকন্ডাক্টরের পরমাণুর প্রধান চার্জ বাহক। এই পদার্থগুলি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়৷
অর্ধপরিবাহীর ইলেকট্রনকে আবদ্ধ করে, এতে গর্তের সংখ্যা বৃদ্ধি করে, তাকে গ্রহণকারী বলা হয়। গ্রহণকারী অমেধ্য হল বেস সেমিকন্ডাক্টরের তুলনায় ভ্যালেন্স স্তরে কম ইলেকট্রন সহ রাসায়নিক উপাদান। বোরন, গ্যালিয়াম, ইন্ডিয়াম - গ্রহণকারীসিলিকনের জন্য অমেধ্য।
একটি সেমিকন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্য তার স্ফটিক গঠনের ত্রুটির উপর নির্ভর করে। এই অত্যন্ত বিশুদ্ধ স্ফটিক বৃদ্ধি প্রয়োজন জন্য কারণ. অর্ধপরিবাহী পরিবাহিতা পরামিতি ডোপ্যান্ট যোগ করে নিয়ন্ত্রিত হয়। সিলিকন স্ফটিক ফসফরাস (সাবগ্রুপ V উপাদান) দিয়ে ডোপ করা হয়, যা একটি দাতা, একটি এন-টাইপ সিলিকন স্ফটিক তৈরি করতে। গর্ত পরিবাহিতা সহ একটি স্ফটিক পেতে, একটি বোরন গ্রহণকারী সিলিকনে প্রবর্তন করা হয়। এটিকে ব্যান্ড গ্যাপের মাঝখানে নিয়ে যাওয়ার জন্য ক্ষতিপূরণপ্রাপ্ত ফার্মি স্তর সহ সেমিকন্ডাক্টরগুলি একইভাবে তৈরি হয়৷
একক কোষ অর্ধপরিবাহী
সবচেয়ে সাধারণ সেমিকন্ডাক্টর অবশ্যই সিলিকন। জার্মেনিয়ামের সাথে একত্রে, এটি অনুরূপ স্ফটিক কাঠামো সহ বিস্তৃত সেমিকন্ডাক্টরের জন্য প্রোটোটাইপ হয়ে উঠেছে৷
Si এবং Ge ক্রিস্টালের গঠন হীরা এবং α-tin এর মতই। এটিতে, প্রতিটি পরমাণু 4টি নিকটতম পরমাণু দ্বারা বেষ্টিত, যা একটি টেট্রাহেড্রন গঠন করে। এই সমন্বয়কে বলা হয় চতুর্গুণ। টেট্রা-বন্ডেড স্ফটিকগুলি ইলেকট্রনিক্স শিল্পের ভিত্তি হয়ে উঠেছে এবং আধুনিক প্রযুক্তিতে মূল ভূমিকা পালন করে। পর্যায় সারণীর V এবং VI গ্রুপের কিছু উপাদানও সেমিকন্ডাক্টর। এই ধরনের সেমিকন্ডাক্টরের উদাহরণ হল ফসফরাস (P), সালফার (S), সেলেনিয়াম (Se) এবং টেলুরিয়াম (Te)। এই অর্ধপরিবাহীগুলিতে, পরমাণুর তিন-গুণ (P), দ্বিগুণ (S, Se, Te) বা চার-গুণ সমন্বয় থাকতে পারে। ফলস্বরূপ, অনুরূপ উপাদান বিভিন্ন বিভিন্ন বিদ্যমান থাকতে পারেস্ফটিক কাঠামো, এবং কাচের আকারে প্রাপ্ত করা। উদাহরন স্বরূপ, Se-কে মনোক্লিনিক এবং ত্রিকোণীয় স্ফটিক কাঠামোতে বা কাচ হিসাবে জন্মানো হয়েছে (যাকে পলিমার হিসেবেও বিবেচনা করা যেতে পারে)।
- হীরার চমৎকার তাপ পরিবাহিতা, চমৎকার যান্ত্রিক এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য, উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি রয়েছে। শক্তি ফাঁক প্রস্থ - dE=5.47 eV.
- সিলিকন একটি অর্ধপরিবাহী যা সৌর কোষে এবং নিরাকার আকারে পাতলা-ফিল্ম সৌর কোষে ব্যবহৃত হয়। এটি সৌর কোষে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত সেমিকন্ডাক্টর, তৈরি করা সহজ এবং এর ভালো বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। dE=1.12 eV.
- জার্মেনিয়াম হল একটি সেমিকন্ডাক্টর যা গামা স্পেকট্রোস্কোপি, উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন ফটোভোলটাইক কোষে ব্যবহৃত হয়। প্রথম ডায়োড এবং ট্রানজিস্টরে ব্যবহৃত হয়। সিলিকনের তুলনায় কম পরিষ্কারের প্রয়োজন। dE=0.67 eV.
- সেলেনিয়াম হল একটি অর্ধপরিবাহী যা সেলেনিয়াম রেকটিফায়ারে ব্যবহৃত হয়, যার উচ্চ বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং স্ব-নিরাময় ক্ষমতা রয়েছে৷
দ্বি-উপাদান যৌগ
পর্যায় সারণির ৩য় এবং ৪র্থ গ্রুপের উপাদান দ্বারা গঠিত সেমিকন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্যগুলো ৪র্থ গ্রুপের পদার্থের বৈশিষ্ট্যের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ। গ্রুপ 4 উপাদান থেকে যৌগিক রূপান্তর 3-4 জিআর। গ্রুপ 3 এর পরমাণু থেকে গ্রুপ 4 এর পরমাণুতে ইলেকট্রন চার্জ স্থানান্তরের কারণে বন্ডগুলিকে আংশিকভাবে আয়নিক করে তোলে। আয়নিসিটি সেমিকন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে। এটি Coulomb interion মিথস্ক্রিয়া এবং শক্তি ব্যান্ড ফাঁক শক্তি বৃদ্ধির কারণইলেক্ট্রন কাঠামো। এই ধরনের বাইনারি যৌগের উদাহরণ হল ইন্ডিয়াম অ্যান্টিমোনাইড InSb, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড GaAs, গ্যালিয়াম অ্যান্টিমোনাইড GaSb, ইন্ডিয়াম ফসফাইড InP, অ্যালুমিনিয়াম অ্যান্টিমোনাইড AlSb, গ্যালিয়াম ফসফাইড GaP।
আয়োনিসিটি বৃদ্ধি পায়, এবং এর মান 2-6 গ্রুপের পদার্থের যৌগগুলিতে আরও বৃদ্ধি পায়, যেমন ক্যাডমিয়াম সেলেনাইড, জিঙ্ক সালফাইড, ক্যাডমিয়াম সালফাইড, ক্যাডমিয়াম টেলুরাইড, জিঙ্ক সেলেনাইড। ফলস্বরূপ, পারদ যৌগগুলি ব্যতীত 2-6 গোষ্ঠীর বেশিরভাগ যৌগের ব্যান্ড ব্যবধান 1 eV-এর চেয়ে বেশি। পারদ টেলউরাইড হল একটি সেমিকন্ডাক্টর যার শক্তির ব্যবধান নেই, একটি সেমিমেটাল, যেমন α-tin।
গ্রুপ 2-6 সেমিকন্ডাক্টর যেখানে একটি বৃহৎ শক্তির ব্যবধান রয়েছে তা লেজার এবং ডিসপ্লে তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। একটি সংকীর্ণ শক্তি ফাঁক সহ 2-6 দলের বাইনারি সংযোগগুলি ইনফ্রারেড রিসিভারগুলির জন্য উপযুক্ত। 1-7 গ্রুপের উপাদানগুলির বাইনারি যৌগগুলি (কপার ব্রোমাইড CuBr, সিলভার আয়োডাইড AgI, কপার ক্লোরাইড CuCl) তাদের উচ্চ আয়নিসিটির কারণে একটি ব্যান্ড ব্যবধান 3 eV এর চেয়ে বেশি। এরা আসলে সেমিকন্ডাক্টর নয়, ইনসুলেটর। কুলম্ব ইন্টারয়োনিক মিথস্ক্রিয়ার কারণে স্ফটিকের অ্যাঙ্করিং শক্তি বৃদ্ধি দ্বিঘাত সমন্বয়ের পরিবর্তে ছয়গুণ সহ শিলা লবণ পরমাণুর গঠনে অবদান রাখে। 4-6 গ্রুপের যৌগগুলি - সীসা সালফাইড এবং টেলুরাইড, টিন সালফাইড - এছাড়াও অর্ধপরিবাহী। এই পদার্থের ionicity ডিগ্রী এছাড়াও ছয় গুণ সমন্বয় গঠন অবদান. উল্লেখযোগ্য ionicity তাদের খুব সংকীর্ণ ব্যান্ড ফাঁক থাকা থেকে বাধা দেয় না, যা তাদের ইনফ্রারেড বিকিরণ গ্রহণ করতে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। গ্যালিয়াম নাইট্রাইড - একটি বিস্তৃত শক্তি ব্যবধান সহ 3-5 গোষ্ঠীর একটি যৌগ, অর্ধপরিবাহীতে প্রয়োগ পাওয়া গেছেলেজার এবং এলইডি স্পেকট্রামের নীল অংশে কাজ করে।
- GaAs, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড, সিলিকনের পরে দ্বিতীয় সর্বাধিক ব্যবহৃত সেমিকন্ডাক্টর, যা সাধারণত GaInNAs এবং InGaAs এর মতো অন্যান্য কন্ডাক্টরগুলির জন্য সাবস্ট্রেট হিসাবে ব্যবহৃত হয়, IR ডায়োডে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি মাইক্রোসার্কিট এবং ট্রানজিস্টর, উচ্চ-দক্ষ সৌর কোষে, লেজার ডায়োড, ডিটেক্টর পারমাণবিক নিরাময়. dE=1.43 eV, যা সিলিকনের তুলনায় ডিভাইসের শক্তি বৃদ্ধি করা সম্ভব করে তোলে। ভঙ্গুর, আরও অমেধ্য রয়েছে, তৈরি করা কঠিন৷
- ZnS, জিঙ্ক সালফাইড - 3.54 এবং 3.91 eV ব্যান্ড গ্যাপ সহ হাইড্রোসালফাইড অ্যাসিডের দস্তা লবণ, লেজারে এবং ফসফর হিসাবে ব্যবহৃত হয়৷
- SnS, টিন সালফাইড - ফটোরেসিস্টর এবং ফটোডায়োডে ব্যবহৃত একটি সেমিকন্ডাক্টর, dE=1, 3 এবং 10 eV৷
অক্সাইড
মেটাল অক্সাইড বেশিরভাগই চমৎকার নিরোধক, কিন্তু ব্যতিক্রম আছে। এই ধরনের সেমিকন্ডাক্টরের উদাহরণ হল নিকেল অক্সাইড, কপার অক্সাইড, কোবাল্ট অক্সাইড, কপার ডাই অক্সাইড, আয়রন অক্সাইড, ইউরোপিয়াম অক্সাইড, জিঙ্ক অক্সাইড। যেহেতু কপার ডাই অক্সাইড খনিজ কাপরাইট হিসাবে বিদ্যমান, তাই এর বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যাপকভাবে গবেষণা করা হয়েছে। এই ধরনের ক্রমবর্ধমান সেমিকন্ডাক্টরগুলির পদ্ধতি এখনও সম্পূর্ণরূপে বোঝা যায় নি, তাই তাদের প্রয়োগ এখনও সীমিত। ব্যতিক্রম হল জিঙ্ক অক্সাইড (ZnO), একটি গ্রুপ 2-6 যৌগ যা রূপান্তরকারী হিসাবে এবং আঠালো টেপ এবং প্লাস্টার তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
অক্সিজেনের সাথে তামার অনেক যৌগের মধ্যে সুপারকন্ডাক্টিভিটি আবিষ্কৃত হওয়ার পরে পরিস্থিতি নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়। প্রথমমুলার এবং বেডনর্জ দ্বারা আবিষ্কৃত উচ্চ-তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টরটি ছিল একটি যৌগ যা সেমিকন্ডাক্টর লা2CuO4 2 eV এর শক্তি ব্যবধানের উপর ভিত্তি করে। ট্রাইভ্যালেন্ট ল্যান্থানামকে ডিভ্যালেন্ট বেরিয়াম বা স্ট্রন্টিয়াম দিয়ে প্রতিস্থাপন করে, হোল চার্জ বাহক অর্ধপরিবাহীতে প্রবর্তিত হয়। গর্তের প্রয়োজনীয় ঘনত্বে পৌঁছালে La2CuO4 একটি সুপারকন্ডাক্টরে পরিণত হয়। বর্তমানে, অতিপরিবাহী অবস্থায় সর্বোচ্চ স্থানান্তরিত তাপমাত্রা HgBaCa2Cu3O8 যৌগের অন্তর্গতউচ্চ চাপে, এর মান হল 134 K.
ZnO, জিঙ্ক অক্সাইড, এলসিডি এবং সৌর প্যানেলে পরিবাহী হিসাবে, ইনফ্রারেড আলো প্রতিফলিত করার জন্য ভেরিস্টার, নীল এলইডি, গ্যাস সেন্সর, জৈবিক সেন্সর, জানালার আবরণে ব্যবহৃত হয়। dE=3.37 eV.
স্তর স্ফটিক
লিড ডাইওডাইড, গ্যালিয়াম সেলেনাইড এবং মলিবডেনাম ডিসালফাইডের মতো ডবল যৌগগুলি স্তরযুক্ত স্ফটিক কাঠামো দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। উল্লেখযোগ্য শক্তির সমযোজী বন্ধনগুলি স্তরগুলিতে কাজ করে, স্তরগুলির মধ্যে ভ্যান ডার ওয়ালস বন্ধনের চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী। এই ধরণের সেমিকন্ডাক্টরগুলি আকর্ষণীয় যে ইলেকট্রনগুলি স্তরগুলিতে আধা-দ্বিমাত্রিকভাবে আচরণ করে। স্তরগুলির মিথস্ক্রিয়া বিদেশী পরমাণুর প্রবর্তনের দ্বারা পরিবর্তিত হয় - ইন্টারক্যালেশন।
MoS2, মোলিবডেনাম ডিসালফাইড উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিটেক্টর, রেকটিফায়ার, মেমরিস্টর, ট্রানজিস্টরে ব্যবহৃত হয়। dE=1.23 এবং 1.8 eV.
জৈব সেমিকন্ডাক্টর
জৈব যৌগের উপর ভিত্তি করে অর্ধপরিবাহীর উদাহরণ - ন্যাপথলিন, পলিঅ্যাসিটাইলিন(CH2), অ্যানথ্রাসিন, পলিডায়াসিটাইলিন, থ্যালোসায়ানাইডস, পলিভিনাইল কার্বাজোল। জৈব অর্ধপরিবাহী অজৈবগুলির তুলনায় একটি সুবিধা রয়েছে: তাদের পছন্দসই গুণাবলী প্রদান করা সহজ। –С=С–С=টাইপের সংযোজিত বন্ধন সহ পদার্থগুলির উল্লেখযোগ্য অপটিক্যাল অরৈখিকতা রয়েছে এবং এর কারণে, অপটোইলেক্ট্রনিক্সে ব্যবহৃত হয়। উপরন্তু, জৈব সেমিকন্ডাক্টরগুলির শক্তি বিচ্ছিন্নতা অঞ্চলগুলি যৌগিক সূত্র পরিবর্তন করে পরিবর্তিত হয়, যা প্রচলিত সেমিকন্ডাক্টরের তুলনায় অনেক সহজ। কার্বন ফুলেরিন, গ্রাফিন, ন্যানোটিউবের স্ফটিক অ্যালোট্রপগুলিও সেমিকন্ডাক্টর।
- ফুলেরিনের একটি সমান সংখ্যক কার্বন পরমাণুর উত্তল বন্ধ পলিহেড্রনের আকারে একটি গঠন রয়েছে। এবং ডোপিং ফুলেরিন সি60 একটি ক্ষারীয় ধাতু দিয়ে এটিকে একটি সুপারকন্ডাক্টরে পরিণত করে।
- গ্রাফিন একটি দ্বি-মাত্রিক ষড়ভুজাকার জালিতে সংযুক্ত কার্বনের একটি মনোটমিক স্তর দ্বারা গঠিত হয়। এটির একটি রেকর্ড তাপ পরিবাহিতা এবং ইলেক্ট্রন গতিশীলতা, উচ্চ দৃঢ়তা
- ন্যানোটিউব হল গ্রাফাইট প্লেট যা একটি টিউবে ঘূর্ণিত হয়, যার ব্যাস কয়েক ন্যানোমিটার থাকে। কার্বনের এই রূপগুলি ন্যানোইলেক্ট্রনিক্সে দুর্দান্ত প্রতিশ্রুতি রাখে। সংযোগের উপর নির্ভর করে ধাতব বা আধা-পরিবাহী গুণাবলী প্রদর্শন করতে পারে।
চৌম্বকীয় অর্ধপরিবাহী
চৌম্বকীয় ইউরোপিয়াম এবং ম্যাঙ্গানিজ আয়ন সহ যৌগগুলির অদ্ভুত চৌম্বকীয় এবং অর্ধপরিবাহী বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এই ধরনের সেমিকন্ডাক্টরের উদাহরণ হল ইউরোপিয়াম সালফাইড, ইউরোপিয়াম সেলেনাইড এবং কঠিন সমাধানCd1-xMnxTe. চৌম্বক আয়নগুলির বিষয়বস্তু পদার্থের মধ্যে অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিজম এবং ফেরোম্যাগনেটিজমের মতো চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি কীভাবে প্রকাশ পায় তা প্রভাবিত করে। সেমিম্যাগনেটিক সেমিকন্ডাক্টর হল সেমিকন্ডাক্টরের কঠিন চৌম্বকীয় দ্রবণ যাতে অল্প ঘনত্বে চৌম্বক আয়ন থাকে। এই ধরনের কঠিন সমাধানগুলি তাদের প্রতিশ্রুতি এবং সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য দুর্দান্ত সম্ভাবনার কারণে মনোযোগ আকর্ষণ করে। উদাহরণস্বরূপ, অ-চৌম্বকীয় সেমিকন্ডাক্টরের বিপরীতে, তারা ফ্যারাডে ঘূর্ণন লক্ষ গুণ বেশি অর্জন করতে পারে।
চৌম্বকীয় সেমিকন্ডাক্টরগুলির শক্তিশালী চৌম্বক-অপটিক্যাল প্রভাবগুলি অপটিক্যাল মডুলেশনের জন্য তাদের ব্যবহার করা সম্ভব করে তোলে। পেরোভস্কাইট যেমন Mn0, 7Ca0, 3O3, ধাতুকে ছাড়িয়ে যায়- একটি অর্ধপরিবাহী, চৌম্বক ক্ষেত্রের উপর সরাসরি নির্ভরতার ফলে দৈত্য চৌম্বক প্রতিরোধের ঘটনা ঘটে। এগুলি রেডিও ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে ব্যবহৃত হয়, অপটিক্যাল ডিভাইস যা চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, মাইক্রোওয়েভ ডিভাইসের ওয়েভগাইডে।
অর্ধপরিবাহী ফেরোইলেকট্রিক্স
এই ধরণের স্ফটিকগুলি বৈদ্যুতিক মুহুর্তের উপস্থিতি এবং স্বতঃস্ফূর্ত মেরুকরণের ঘটনা দ্বারা আলাদা করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, সেমিকন্ডাক্টর যেমন সীসা টাইটানেট PbTiO3, বেরিয়াম টাইটানেট BaTiO3, জার্মেনিয়াম টেলুরাইড GeTe, টিন টেলুরাইড SnTe, যা নিম্ন তাপমাত্রায় বৈশিষ্ট্যযুক্ত ফেরোইলেকট্রিক এই উপকরণগুলি নন-লিনিয়ার অপটিক্যাল, মেমরি এবং পাইজো সেন্সরে ব্যবহৃত হয়৷
অর্ধপরিবাহী পদার্থের বিভিন্নতা
উপরের ছাড়াওসেমিকন্ডাক্টর পদার্থ, আরও অনেকগুলি আছে যেগুলি তালিকাভুক্ত কোনো প্রকারের অধীনে পড়ে না। 1-3-52 (AgGaS2) এবং 2-4-52 অনুযায়ী উপাদানের সংযোগ (ZnSiP2) চ্যালকোপিরাইট গঠনে স্ফটিক গঠন করে। যৌগগুলির বন্ধনগুলি টেট্রাহেড্রাল, জিঙ্ক ব্লেন্ডের স্ফটিক কাঠামো সহ 3-5 এবং 2-6 গোষ্ঠীর অর্ধপরিবাহীর অনুরূপ। যে যৌগগুলি 5 এবং 6 গোষ্ঠীর অর্ধপরিবাহী উপাদানগুলি গঠন করে (যেমন 2Se3) একটি স্ফটিক বা কাচের আকারে অর্ধপরিবাহী।. সেমিকন্ডাক্টর থার্মোইলেকট্রিক জেনারেটরে বিসমাথ এবং অ্যান্টিমনি চ্যালকোজেনাইড ব্যবহার করা হয়। এই ধরণের সেমিকন্ডাক্টরগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি অত্যন্ত আকর্ষণীয়, তবে তারা তাদের সীমিত প্রয়োগের কারণে জনপ্রিয়তা অর্জন করেনি। যাইহোক, তাদের অস্তিত্বের বিষয়টি নিশ্চিত করে যে সেমিকন্ডাক্টর পদার্থবিদ্যার এমন ক্ষেত্রগুলির অস্তিত্ব রয়েছে যা এখনও সম্পূর্ণরূপে অন্বেষণ করা হয়নি৷
