अर्धचालकों का वर्गीकरण और प्रदर्शन

(1) तत्व अर्धचालक। तत्व अर्धचालक एक ही तत्व से बने अर्धचालकों को संदर्भित करते हैं, जिनमें से सिलिकॉन और सेलेनियम का अपेक्षाकृत पहले अध्ययन किया गया है। यह समान तत्वों से बना अर्धचालक गुणों वाला एक ठोस पदार्थ है और यह सूक्ष्म अशुद्धियों और बाहरी स्थितियों से आसानी से प्रभावित होता है। वर्तमान में, केवल सिलिकॉन और जर्मेनियम का प्रदर्शन अच्छा है और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सेलेनियम का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक प्रकाश व्यवस्था और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में किया जाता है। सेमीकंडक्टर उद्योग में सिलिकॉन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो मुख्य रूप से सिलिकॉन डाइऑक्साइड से प्रभावित होता है। यह उपकरण उत्पादन में एक मुखौटा बना सकता है, अर्धचालक उपकरणों की स्थिरता में सुधार कर सकता है और स्वचालित औद्योगिक उत्पादन की सुविधा प्रदान कर सकता है।
(2) अकार्बनिक मिश्रित अर्धचालक। अकार्बनिक कंपोजिट मुख्य रूप से एक ही तत्व से बने अर्धचालक पदार्थों से बने होते हैं। बेशक, कई तत्वों से बने अर्धचालक पदार्थ भी होते हैं। मुख्य अर्धचालक गुण समूह I और समूह V, VI और VII हैं; समूह II और समूह IV, V, VI और VII; III समूह V और समूह VI के संयोजन यौगिक; समूह IV और समूह IV और VI; समूह V और समूह VI; ग्रुप VI और ग्रुप VI. हालाँकि, तत्वों की विशेषताओं और उनके निर्माण के तरीके से प्रभावित होकर, सभी यौगिकों को अर्धचालक सामग्री के रूप में योग्य नहीं बनाया जा सकता है। आवश्यकताएं। इस सेमीकंडक्टर का उपयोग मुख्य रूप से उच्च गति वाले उपकरणों में किया जाता है। InP से बने ट्रांजिस्टर की गति अन्य सामग्रियों की तुलना में अधिक होती है। इसका उपयोग मुख्य रूप से ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक एकीकृत सर्किट और परमाणु विकिरण प्रतिरोधी उपकरणों में किया जाता है। उच्च चालकता वाली सामग्रियों के लिए, उनका उपयोग मुख्य रूप से एलईडी और अन्य पहलुओं में किया जाता है।
(3) कार्बनिक मिश्रित अर्धचालक। कार्बनिक यौगिक उन यौगिकों को संदर्भित करते हैं जिनके अणुओं में कार्बन बांड होते हैं। कार्बनिक यौगिकों और कार्बन बंधों को लंबवत रूप से सुपरइम्पोज़ करके, वे एक चालन बैंड बना सकते हैं। रसायनों के योग के माध्यम से, वे ऊर्जा बैंड में प्रवेश कर सकते हैं, जिससे चालकता हो सकती है, इस प्रकार कार्बनिक यौगिक अर्धचालक बनते हैं। पिछले अर्धचालकों की तुलना में, इस अर्धचालक में कम लागत, अच्छी घुलनशीलता और आसान सामग्री प्रसंस्करण की विशेषताएं हैं। अणुओं को नियंत्रित करके प्रवाहकीय गुणों को नियंत्रित किया जा सकता है। इसके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है और इसका उपयोग मुख्य रूप से जैविक फिल्मों, जैविक प्रकाश व्यवस्था आदि में किया जाता है।
(4) अनाकार अर्धचालक। इसे अनाकार अर्धचालक या ग्लास अर्धचालक भी कहा जाता है और यह एक प्रकार का अर्धचालक पदार्थ है। अनाकार अर्धचालक, अन्य अनाकार सामग्रियों की तरह, छोटी दूरी के क्रम और लंबी दूरी की विकार संरचनाएं होती हैं। यह मुख्य रूप से परमाणुओं की सापेक्ष स्थिति को बदलकर और मूल आवधिक व्यवस्था को बदलकर अनाकार सिलिकॉन बनाता है। क्रिस्टलीय और अनाकार अवस्थाओं के बीच मुख्य अंतर यह है कि क्या परमाणु व्यवस्था का क्रम लंबा है। अनाकार अर्धचालकों के गुणों को नियंत्रित करना कठिन है। प्रौद्योगिकी के आविष्कार के साथ, अनाकार अर्धचालकों का उपयोग किया जाने लगा। यह उत्पादन प्रक्रिया सरल है और मुख्य रूप से इंजीनियरिंग में उपयोग की जाती है। इसका प्रकाश अवशोषण पर अच्छा प्रभाव पड़ता है और इसका उपयोग मुख्य रूप से सौर कोशिकाओं और लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले में किया जाता है।
(5) आंतरिक अर्धचालक: जिन अर्धचालकों में अशुद्धियाँ नहीं होती हैं और कोई जाली दोष नहीं होता है, उन्हें आंतरिक अर्धचालक कहा जाता है। अत्यंत कम तापमान पर, अर्धचालक का वैलेंस बैंड एक पूर्ण बैंड होता है। थर्मल उत्तेजना के बाद, वैलेंस बैंड में कुछ इलेक्ट्रॉन निषिद्ध बैंड को पार कर जाएंगे और उच्च ऊर्जा वाले एक खाली बैंड में प्रवेश करेंगे। वैलेंस बैंड में इलेक्ट्रॉन मौजूद होने के बाद खाली बैंड चालन बैंड बन जाएगा। इलेक्ट्रॉन की अनुपस्थिति एक धनावेशित रिक्त स्थान बनाती है, जिसे छिद्र कहा जाता है। छिद्र चालन एक वास्तविक गति नहीं है, बल्कि एक समतुल्य है। जब इलेक्ट्रॉन विद्युत का संचालन करते हैं, तो समान आवेश वाले छिद्र विपरीत दिशा में गति करेंगे। वे मैक्रोस्कोपिक धाराएं बनाने के लिए बाहरी विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत दिशात्मक गति उत्पन्न करते हैं, जिन्हें क्रमशः इलेक्ट्रॉन चालन और छेद चालन कहा जाता है। इलेक्ट्रॉन-छिद्र युग्मों की उत्पत्ति के कारण इस मिश्रित चालकता को आंतरिक चालकता कहा जाता है। चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन छिद्रों में गिर जाते हैं और इलेक्ट्रॉन-छिद्र जोड़े गायब हो जाते हैं, जिसे पुनर्संयोजन कहा जाता है। पुनर्संयोजन के दौरान निकलने वाली ऊर्जा विद्युत चुम्बकीय विकिरण (ल्यूमिनसेंस) या क्रिस्टल जाली (हीटिंग) की थर्मल कंपन ऊर्जा बन जाती है। एक निश्चित तापमान पर, इलेक्ट्रॉन-छेद जोड़े की पीढ़ी और पुनर्संयोजन एक साथ मौजूद होते हैं और गतिशील संतुलन तक पहुंचते हैं। इस समय, अर्धचालक में एक निश्चित वाहक घनत्व होता है और इस प्रकार एक निश्चित प्रतिरोधकता होती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अधिक इलेक्ट्रॉन-छिद्र जोड़े उत्पन्न होते हैं, वाहक घनत्व बढ़ता है, और प्रतिरोधकता कम हो जाती है। जाली दोषों के बिना शुद्ध अर्धचालकों में बड़ी प्रतिरोधकता होती है और उनके व्यावहारिक अनुप्रयोग कम होते हैं।