एक अर्धचालक क्या है?

एक अर्धचालक एक ऐसी सामग्री है जिसमें कुछ विशिष्ट गुण होते हैं जिस तरह से यह विद्युत प्रवाह पर प्रतिक्रिया करता है। यह एक ऐसी सामग्री है जिसके प्रवाह का प्रतिरोध बहुत कम है विधुत धारा एक दिशा में दूसरे की तुलना में। एक अर्धचालक की विद्युत चालकता एक अच्छे कंडक्टर (जैसे तांबे) और एक इन्सुलेटर (रबड़ की तरह) के बीच होती है। इसलिए, अर्धचालक नाम। एक अर्धचालक भी एक ऐसी सामग्री है जिसकी विद्युत चालकता को तापमान, अनुप्रयुक्त क्षेत्रों, या अशुद्धियों को जोड़ने के माध्यम से परिवर्तित किया जा सकता है।

जबकि एक अर्धचालक एक आविष्कार नहीं है और किसी ने अर्धचालक का आविष्कार नहीं किया है, कई आविष्कार हैं जो अर्धचालक उपकरण हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में जबरदस्त और महत्वपूर्ण प्रगति के लिए अर्धचालक सामग्रियों की खोज। हमें कंप्यूटर और कंप्यूटर भागों के लघुकरण के लिए अर्धचालकों की आवश्यकता थी। हमें डायोड, ट्रांजिस्टर और कई तरह के इलेक्ट्रॉनिक भागों के निर्माण के लिए अर्धचालकों की आवश्यकता थी फोटोवोल्टिक कोशिकाओं.

सेमीकंडक्टर सामग्री में सिलिकॉन और जर्मेनियम, और यौगिक गैलियम आर्सेनाइड, सीसा सल्फाइड या इंडियम फॉस्फाइड तत्व शामिल हैं। कई अन्य अर्धचालक हैं। यहां तक ​​कि कुछ प्लास्टिक अर्धचालक हो सकते हैं, जो प्लास्टिक के प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल ई डी) के लिए अनुमति देते हैं जो लचीले होते हैं और किसी भी वांछित आकार में ढाले जा सकते हैं।

डॉ। केन मेलडॉर्फ के अनुसार न्यूटन का वैज्ञानिक से पूछो:

'डोपिंग' एक ऐसी प्रक्रिया है जो डायोड और ट्रांजिस्टर में उपयोग के लिए सिलिकॉन और जर्मेनियम जैसे अर्धचालक बनाती है। अर्धवार्षिक अपने अघोषित रूप में वास्तव में विद्युत इन्सुलेटर हैं जो बहुत अच्छी तरह से इन्सुलेट नहीं करते हैं। वे एक क्रिस्टल पैटर्न बनाते हैं जहां हर इलेक्ट्रॉन का एक निश्चित स्थान होता है। अधिकांश अर्धचालक सामग्रियों में चार होते हैं अणु की संयोजन क्षमता, बाहरी आवरण में चार इलेक्ट्रॉन। पांच वैलेंस इलेक्ट्रॉनों जैसे आर्सेनिक जैसे चार वैलेंस इलेक्ट्रॉन सेमीकंडक्टर जैसे सिलिकॉन के साथ एक या दो प्रतिशत परमाणु डालकर कुछ दिलचस्प होता है। समग्र क्रिस्टल संरचना को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त आर्सेनिक परमाणु नहीं हैं। पांच में से चार इलेक्ट्रॉनों को सिलिकॉन के लिए उसी पैटर्न में उपयोग किया जाता है। पांचवें परमाणु संरचना में अच्छी तरह से फिट नहीं है। यह अभी भी आर्सेनिक परमाणु के पास लटकना पसंद करता है, लेकिन इसे कसकर नहीं रखा जाता है। इसे ढीला करना और सामग्री के माध्यम से अपने रास्ते पर भेजना बहुत आसान है। एक डोपेड सेमीकंडक्टर एक कंडक्टर की तुलना में बहुत अधिक होता है जैसे कि एक अनकैप्ड सेमीकंडक्टर। आप एल्यूमीनियम जैसे तीन-इलेक्ट्रॉन परमाणु के साथ एक अर्धचालक को भी डोप कर सकते हैं। एल्यूमीनियम क्रिस्टल संरचना में फिट बैठता है, लेकिन अब संरचना एक इलेक्ट्रॉन को याद कर रही है। इसे छेद कहते हैं। छेद में पड़ोसी इलेक्ट्रॉन को स्थानांतरित करना छेद छेद बनाने की तरह है। एक इलेक्ट्रॉन-डोप्ड सेमीकंडक्टर (एन-प्रकार) को एक छेद-डोप्ड सेमीकंडक्टर (पी-प्रकार) के साथ रखने से एक डायोड बनता है। अन्य संयोजन ट्रांजिस्टर जैसे उपकरण बनाते हैं।

"अर्धचालक" शब्द का पहली बार उपयोग किया गया था एलेसेंड्रो वोल्टा 1782 में।

माइकल फैराडे 1833 में अर्धचालक प्रभाव का निरीक्षण करने वाला पहला व्यक्ति था। फैराडे ने पाया कि तापमान के साथ सिल्वर सल्फाइड का विद्युत प्रतिरोध कम हो गया। 1874 में, कार्ल ब्रौन ने पहले अर्धचालक डायोड प्रभाव की खोज की और उसका दस्तावेजीकरण किया। ब्रौन ने पाया कि धातु बिंदु और गैलिना क्रिस्टल के बीच संपर्क में केवल एक दिशा में ही प्रवाह मुक्त होता है।

1901 में, बहुत पहले अर्धचालक उपकरण, जिसे "कैट व्हिस्कर्स" कहा जाता था, का पेटेंट कराया गया था। डिवाइस का आविष्कार जगदीश चंद्र बोस ने किया था। बिल्ली की मूंछें रेडियो तरंगों का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक बिंदु-संपर्क अर्धचालक सुधारक था।

ट्रांजिस्टर अर्धचालक पदार्थ से बना एक उपकरण है। जॉन बार्डीन, वाल्टर ब्रेटन, और विलियम शॉकले सभी ने सह-आविष्कार किया ट्रांजिस्टर 1947 में बेल लैब्स में।

• आर्गन राष्ट्रीय प्रयोगशाला। "न्यूटन - एक वैज्ञानिक से पूछें।" इंटरनेट आर्काइव, 27 फरवरी, 2015।