11টি দরকারী সেমিকন্ডাক্টর উদাহরণ (প্রথমে এটি পড়ুন)

একটি খাঁটি অর্ধপরিবাহী খুব বেশি কার্যকরী নয় এবং এটি একটি খুব ভাল পরিবাহী বা ভাল অন্তরকও নয়। আসুন দরকারী সেমিকন্ডাক্টরের উদাহরণ দেখি।

দরকারী সেমিকন্ডাক্টরগুলির উদাহরণ নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে,

• অ্যালুমিনিয়াম আর্সেনাইড
• সেলেনিউম্
• indium
• ক্যাডমিয়াম
• জার্মেনিয়াম
• ক্যাডমিয়াম সেলেনাইড
• কপার অক্সাইড
• মোসফেট
• কারবন
• জিঙ্ক টেলুরাইড
• গন্ধক

অ্যালুমিনিয়াম আর্সেনাইড

অ্যালুমিনিয়াম আর্সেনাইড রাসায়নিক সূত্র AIAs সহ p টাইপ সেমিকন্ডাক্টর। এই ধরনের সেমিকন্ডাক্টরের ব্যান্ড গ্যাপ হল 2.12 eV। অ্যালুমিনিয়ামের জন্য মোলার ভর হল প্রতি মোল 1.1.94 গ্রাম যার ঘনত্ব 3.72 গ্রাম প্রতি ঘন সেন্টিমিটার। এই সেমিকন্ডাক্টরের জন্য তাপ পরিবাহিতা হল 0.9 W/ cm.k.

অ্যালুমিনিয়াম আর্সেনাইড একটি III –V মিশ্রণ সেমিকন্ডাক্টর উপাদান। স্বাভাবিক অবস্থায় এই সেমিকন্ডাক্টরের রঙ কমলা হয়।

সেলেনিউম্

সেলেনিয়াম একটি ধাতব পদার্থ নয়। এই উপাদানটির পারমাণবিক সংখ্যা 34 এবং পারমাণবিক ওজন 78.96। 20 ডিগ্রি তাপমাত্রায় সেলেনিয়াম শক্ত অবস্থায় থাকে। এই সেমিকন্ডাক্টর এলিমেন্টে ষড়ভুজ গঠন দেখানো হয়েছে। সেলেনিয়াম শক্তিশালী অ্যাসিডিক অক্সাইড ফর্ম তৈরি করতে পারে।

সেলেনিয়াম Se এর প্রতীক হিসাবে উদ্ভূত হয়েছে। আলোর প্রাপ্যতার ক্ষেত্রে বিদ্যুতের ক্ষেত্রে সেলেনিয়ামকে একটি ভালো পরিবাহী হিসেবে বিবেচনা করা হয়। এই চেহারা ফটোকন্ডাক্টিভিটি হিসাবে পরিচিত। সেলেনিয়ামে সাতটি আইসোটোপ রয়েছে তার মধ্যে পাঁচটি আইসোটোপ হল, ⁷⁴দেখুন, ⁷⁶দেখুন, ⁷⁷দেখুন, ⁷⁸সে এবং ⁸⁰সে.

indium

ইন্ডিয়াম ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন হল, [Kr] 4d¹⁰5s²5p¹. ইন্ডিয়ামকে এপি শেল স্টাফ হিসাবে নির্দেশ করা হয়েছে, কারণ এই অর্ধপরিবাহী উপাদানটির জন্য শেষ ইলেকট্রনটি p এর সাবশেলে প্রবেশ করে, একটিটমিক সংখ্যা 49 এর মধ্যে 5^th 13 এর গ্রুপ হিসাবে পর্যায় সারণি।

যখন ইন্ডিয়াম শক্ত অবস্থানে দাঁড়িয়ে থাকে তখন তাপমাত্রা 20 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে দাঁড়িয়ে থাকে। অ-চাষিত ক্ষেত্রগুলির তুলনায় চাষকৃত ক্ষেত্রগুলি আরও বেশি ইন্ডিয়াম উৎপন্ন করে। ইন্ডিয়াম এমন একটি উপাদান যা প্রকৃতিতে সহজে পাওয়া যায় না। ইন্ডিয়ামের পারমাণবিক ভর প্রতি মোল 114.85 গ্রাম।

ক্যাডমিয়াম

ক্যাডমিয়াম এমন একটি উপাদান যা পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে থাকে। প্রকৃতিতে ক্যাডমিয়ামকে অন্যান্য উপাদান যেমন সালফার, অক্সিজেন বা ক্লোরিন সহ একটি খনিজ মিশ্রণ হিসাবে দেখা যেতে পারে। এটি একটি নরম ধাতু যার পারমাণবিক সংখ্যা 48। Cd প্রতীকের সাহায্যে ক্যাডমিয়াম চিহ্নিত করা হয়।

ক্যাডমিয়ামের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর হল 112.414। ঘরের তাপমাত্রায় এই অর্ধপরিবাহী শক্ত অবস্থায় থাকে। ক্যাডমিয়াম বিভিন্ন কাজে ব্যবহার করা হয় যেমন, ধাতব আবরণ, রঙ্গক, ব্যাটারি এবং আরও অনেক কিছু। এই সেমিকন্ডাক্টর স্টাফের জন্য ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন হল, [Kr] 4d¹⁰5s².

ক্যাডমিয়াম সেলেনাইড

ক্যাডমিয়াম সেলেনাইড আণবিক সূত্র হল CdSe যার আণবিক ওজন 191.38। ক্যাডমিয়াম সেলেনাইডের মোলার ভর হল প্রতি মোল 191.386 গ্রাম যার ঘনত্ব 5.81 গ্রাম প্রতি ঘন সেন্টিমিটার। যখন এই অর্ধপরিবাহী উপাদানটি ঘরের তাপমাত্রায় থাকে তখন ব্যান্ডের ব্যবধান 1.74 eV হবে।

ক্যাডমিয়াম সেলেনাইড একটি এন ধরনের সেমিকন্ডাক্টর। ন্যানোটেক অ্যাপ্লিকেশনে এই উপাদানটি বিস্তৃত পরিসরে ব্যবহৃত হয়। এর ন্যানো-আকারের কণাগুলি ফটোক্যাটালিস্টের উপাদান হিসাবে বিশেষভাবে কার্যকর।

কপার অক্সাইড

কপার অক্সাইডকে কাপ্রাস অক্সাইডও বলা হয়। অজৈব যৌগ কপার অক্সাইডের রাসায়নিক সূত্র হল Cu₂O. কপার অক্সাইডের প্রকৃতি সমযোজী প্রকার। কপার অক্সাইডের আণবিক ওজন হল 143.09 গ্রাম প্রতি মোল এবং ঘনত্ব 6 গ্রাম প্রতি ঘন সেন্টিমিটার।

কপার অক্সাইডের জন্য আরও একটি রাসায়নিক নাম ব্যবহার করা হয়, কাপরাস অক্সাইড, রেড কিউ₂o এবং ডিকপার অক্সাইড। এই যৌগের জন্য স্ফুটনাঙ্ক এবং গলনাঙ্ক যথাক্রমে, 1800 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড এবং 1232 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড।

মোসফেট

MOSFET এর পূর্ণরূপ হল মেটাল অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর। MOSFET আধুনিক দিনে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ট্রানজিস্টর। এই ধরনের জিনিসের উদ্দেশ্য হল পরিবাহিতা বা বিদ্যুতের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করা।

MOSFET এর তিনটি টার্মিনাল ডিভাইস রয়েছে যেমন, গেট (G), সোর্স (S) এবং ড্রেন (D) টার্মিনাল। যখন গেটে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয় যা চ্যানেল অঞ্চলের প্রস্থ পরিবর্তন করে, যেখানে ইলেকট্রনগুলি প্রবাহিত হতে পারে।

কারবন

কার্বন হল একটি রাসায়নিক উপাদান যার পারমাণবিক সংখ্যা 6। স্বাভাবিক ঘরের তাপমাত্রায় কার্বন শক্ত অবস্থায় থাকে। C-এর চিহ্ন দিয়ে চিহ্নিত কার্বন। এই উপাদানটি 14-এর অন্তর্গত^th পর্যায় সারণীতে পারমাণবিক ভর 12.01 গ্রাম প্রতি মোল।

কার্বনের জন্য ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন হল [He] 2s²2p². কার্বন পৃথিবীর প্রায় 0.025 শতাংশ ভূত্বক তৈরি করে। কার্বন হল উপাদান যা পৃথিবীর জীবনের রাসায়নিক মেরুদণ্ড।

জিঙ্ক টেলুরাইড

জিঙ্ক টেলুরাইড হল পি টাইপ সেমিকন্ডাক্টর। এটি ZnTe এর রাসায়নিক সূত্র সহ একটি বাইনারি রাসায়নিক উপাদান। এই উপাদানটির জন্য ব্যাং গ্যাপ হল 2.26 eV। এই সেমিকন্ডাক্টরের ক্রিস্টাল ডিজাইন হীরা এবং স্ফ্যালেরাইটের মতোই ঘন।

জিঙ্ক টেলউরাইডের আণবিক ওজন হল 193 ঘনত্ব 6.34 গ্রাম প্রতি ঘন সেন্টিমিটার। জিঙ্ক টেলউরাইড সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের কার্যকারিতা বাড়াতে ব্যবহার করা হয়, যেমন, লেজার ডায়োড, মাইক্রোওয়েভ জেনারেটর সোলার সেলের উপাদান।

গন্ধক

স্বাভাবিক তাপমাত্রায় সালফারের রঙ উজ্জ্বল হলুদ এবং অবস্থা কঠিন। সালফারের জন্য ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন হল [Ne] 3s²3p⁴. এটা 10^th সর্বাধিক প্রচুর উপাদান এবং সমুদ্র, উদ্ভিদ এবং প্রাণীর জীবন, পৃথিবীর ভূত্বক, উল্কাপিন্ডে পাওয়া যায়।

অঙ্কন মধ্যে, একটি কঠিন অবস্থা হিসাবে, সালফার একটি চরিত্রগত লেবু হলুদ; পুড়ে গেলে, সালফার গলে রক্ত-লাল তরলে পরিণত হয় এবং একটি নীল শিখা নির্গত হয়।

সেমিকন্ডাক্টর হল বিশেষ পরিস্থিতিতে প্রপালশন বিদ্যুতের একটি কঠিন রাষ্ট্রের রাসায়নিক উপাদান। আমাদের আধুনিক জীবনে সেমিকন্ডাক্টরগুলি কোন উপায়ে প্রভাবিত হয় তা এই নিবন্ধে আরও আলোচনা করা যাক।

বাস্তব জীবনে ভাল কন্ডাক্টরের ব্যবহার

কন্ডাক্টর হল একটি পদার্থ যা এর মাধ্যমে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করতে দেয়। আমাদের বাস্তব জীবনে ভাল কন্ডাক্টর ব্যবহার মূল্যায়ন করা যাক.

• মোটর গাড়ির ইঞ্জিনগুলি লোহা দিয়ে তৈরি করা হয় যাতে তাপ দূরে রাখা যায়।
• থার্মোমিটারে পারদ শরীর থেকে তাপ গ্রহণের জন্য পরিবাহী হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
• ফ্রাইং প্যানগুলি অ্যালুমিনিয়াম দ্বারা তৈরি করা হয় ধাতু এইভাবে তাপ দ্রুত গ্রহণ করা যেতে পারে এবং রান্নার প্রক্রিয়া দ্রুত হবে।

একটি পরিবাহীতে, আয়ন বা ইলেকট্রন দ্বারা বৈদ্যুতিক চার্জ বহন করা হয়। যখন একটি বিষয়ে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় যে সময় আয়ন বা ইলেকট্রন এক পরমাণু থেকে অন্য পরমাণুতে অবাধে ভ্রমণ করে।

বাস্তব জীবনে ভালো সেমিকন্ডাক্টরের ব্যবহার

যখন একটি শরীরের তাপমাত্রা শূন্য কেলভিনে দাঁড়ায় তখন সেমিকন্ডাক্টর একটি অন্তরকের মতো আচরণ করে। আসুন ভালো সেমিকন্ডাক্টরের ব্যবহার সম্পর্কে কথা বলি।

• আমাদের দৈনন্দিন জীবনের বিভিন্ন ডিজিটাল ভোক্তা আইটেম যেমন, ওয়াশিং মেশিন, ডিজিটাল ক্যামেরা, স্মার্ট ফোন বা মোবাইল ফোন, এলইডি বাল্ব, রেফ্রিজারেটর সেমিকন্ডাক্টর ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
• শীতাতপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় তাপমাত্রা সেন্সর ব্যবহার করা হয় যা সেমিকন্ডাক্টরের সাহায্যে তৈরি করা হয়।

রাইস কুকারে সেমিকন্ডাক্টর থাকে এবং ভাত পুরোপুরি তৈরি করা যায় শুধু সেমিকন্ডাক্টরের কারণে রাইস কুকারের তাপমাত্রা এত মূল্যবানভাবে নিয়ন্ত্রণ করে।

সেমিকন্ডাক্টরের গুরুত্ব

কিছু পরিধি এবং পরিস্থিতির অধীনে সেমিকন্ডাক্টর ধরনের উপকরণ বিদ্যুৎ সঞ্চালন করতে পারে। আসুন নীচে সেমিকন্ডাক্টরের গুরুত্ব বিশ্লেষণ করি,

• সেমিকন্ডাক্টরের লাইফ পিরিয়ড বেশি হয়।
• অনেক প্রক্রিয়ায় সেমিকন্ডাক্টর ব্যবহার করলেও সেই সময়ে শব্দ তৈরি হয় না।
• সেমিকন্ডাক্টর দিয়ে তৈরি ডিভাইস থ্রাস্ট প্রুফ।
• সেমিকন্ডাক্টর যন্ত্রপাতি চালানোর জন্য খুব কম পরিমাণ ইনপুট প্রয়োজন।
• অত্যন্ত পোর্টেবল
• ছোট আকারের কারণে স্পেস সেভার।

10-এর মধ্যে অর্ধপরিবাহীর প্রতিরোধ ক্ষমতা পরিসীমা^-5 10 থেকে^-7 সেমিকন্ডাক্টরের জন্য Ωm এবং তাপ পরিবাহিতা হল 10⁵ 10 থেকে^-6 কেলভিন প্রতি মিটার প্রতি ওয়াট।

কোন ধাতু অর্ধপরিবাহী হিসাবে বিবেচিত হয়?

সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের অপারেশনের ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জ কম। সেমিকন্ডাক্টর হিসেবে বিবেচিত ধাতুগুলো বের করা যাক।

অর্ধপরিবাহী হিসাবে বিবেচিত ধাতুগুলি নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে,

• জার্মেনিয়াম
• সিলিকোন
• গ্যালিয়াম আর্সেনাইড

জার্মেনিয়াম

জার্মেনিয়াম একটি রাসায়নিক উপাদান। জার্মেনিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা 32 এবং এটি Ge প্রতীক হিসাবে নির্দেশিত। এই রাসায়নিক উপাদানটি কার্বনের সম্প্রদায়ে শক্ত, ভাঙা যায়, উজ্জ্বল এবং ধূসর সাদা। গঠন প্রায় হীরার মতোই। এটি জল এবং বাতাসে স্থিতিশীলতার বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

অ্যাসিড এবং ক্ষার রাসায়নিকের এই উপাদানটিকে প্রভাবিত করতে পারে না, তবে নাইট্রিক অ্যাসিড দ্বারা এটি প্রভাবিত হতে পারে। জার্মেনিয়ামের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য সিলিকনের মতোই। জার্মেনিয়ামের গলনাঙ্ক প্রায় 939 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের কাছাকাছি।

সিলিকোন

সিলিকন একটি রাসায়নিক উপাদান যা ইলেকট্রনিক্স সামগ্রীতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এর অর্ধপরিবাহী বৈশিষ্ট্য উপস্থিত থাকে। উচ্চ শক্তি বিভাগে যেমন ফটোভোলটাইক কোষ এবং সৌর প্যানেল সিলিকন প্রাথমিক উপাদান হিসাবে পরিচালিত হয়।

সিলিকনের ঘনত্ব শূন্য ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে 2.33 গ্রাম। এই রাসায়নিক উপাদানটির স্ফুটনাঙ্ক এবং গলনাঙ্ক যথাক্রমে 3568 কেলভিন এবং 1685 কেলভিন। পর্যায় সারণিতে সিলিকন 14 হিসাবে অবস্থিত^th উপাদান।

গ্যালিয়াম আর্সেনাইড

গ্যালিয়াম আর্সেনাইড দুটি রাসায়নিক উপাদান দিয়ে তৈরি; উপাদানগুলি আর্সেনিক এবং গ্যালিয়াম। গ্যালিয়াম আর্সেনাইডের মোলার ভর প্রতি মোল 145 গ্রাম। এই রাসায়নিক উপাদানের ঘনত্বের পরিমাণ প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে 5.32 গ্রাম।

গ্যালিয়াম আর্সেনাইডের আণবিক সূত্র হল GaAs। লেজার ডায়োড, ফটোভোলটাইক সেল, কম্পিউটার, অপটোইলেক্ট্রনিক যোগাযোগের মতো উত্পাদন ডিভাইসগুলির মধ্যে এই ধরণের সেমিকন্ডাক্টর ব্যবহার করা হয়।

কন্ডাক্টরকে কখন সেমিকন্ডাক্টর হিসেবে বিবেচনা করা হয়?

কন্ডাক্টর এবং সেমিকন্ডাক্টর তাদের নিজস্ব উপায়ে সম্পূর্ণ ভিন্ন। আসুন আমরা বিস্তারিত বলি কোন অবস্থায় পরিবাহী অর্ধপরিবাহী হিসাবে বিবেচিত হয়।

কন্ডাক্টরকে কখনই সেমিকন্ডাক্টর হিসেবে বিবেচনা করে না। কন্ডাক্টররা বিদ্যুৎ পরিচালনা করতে পারে যখন সেমিকন্ডাক্টরের কন্ডাক্টর এবং ইনসুলেটরের মধ্যে বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য থাকে। কোন অবস্থায় পরিবাহী তাদের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করতে সক্ষম নয় কিন্তু একটি অর্ধপরিবাহী তার বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করতে পারে।

যখন একটি সেমিকন্ডাক্টর ঘরের তাপমাত্রায় থাকে তখন এটি একটি সেমিকন্ডাক্টরের মতো কাজ করে কিন্তু যখন সেই সময়ে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় তখন এটির বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তিত হয় এবং এটি একটি পরিবাহীর মতো কাজ করে।

উপসংহার

এই নিবন্ধটি দ্বারা এটি উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে, অর্ধপরিবাহী হল এমন এক ধরণের পদার্থ যা অন্তরকের রোধ এবং পরিবাহীর সাধারণ প্রতিরোধের মধ্যে থাকে।