इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी जर्नल

इलेक्ट्रॉनिक्स, सेंसर, डिटेक्टर और ऊर्जा के लिए कार्यात्मक सामग्री

डेविड क्राफ्ट

सेमीकंडक्टर कई क्षेत्रों में गैजेट प्रबंधन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जैसे कि आरामदेह कमरे के तापमान पर एयर कंडीशनर चलाना, वाहन सुरक्षा को बढ़ाना, वर्तमान अस्पताल उपचार में लेजर उपचार और बहुत कुछ। इसके अलावा, सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी की प्रगति ने सिस्टम दक्षता, लघुकरण और ऊर्जा बचत को बढ़ावा दिया है, जो बदले में सुरक्षित और आरामदायक जीवन प्राप्त करने और समृद्ध भाग्य बनाने के अलावा वैश्विक परिवेश को संरक्षित करने में मदद करता है। यहाँ परिभाषित सेमीकंडक्टर सामग्री कुछ क्रिस्टल हैं और परमाणु तीन आयामी आवधिक शैली में व्यवस्थित हैं। एक आंतरिक सिलिकॉन क्रिस्टल का सरलीकृत आयामी चित्रण जो नगण्य अशुद्धियाँ वहन करता है। क्रिस्टल में प्रत्येक सिलिकॉन परमाणु अपने निकटतम पड़ोसियों से घिरा हुआ है। प्रत्येक परमाणु के बाहरी कक्षा में चार इलेक्ट्रॉन होते हैं और इन इलेक्ट्रॉनों को अपने चार पड़ोसियों के साथ रखता है। प्रत्येक साझा इलेक्ट्रॉन जोड़ी एक सहसंयोजक बंधन बनाती है। इलेक्ट्रॉनों और दोनों नाभिकों के बीच आकर्षण का बल दो परमाणुओं को एक साथ रखता है। एक गैस में अलग-अलग परमाणुओं के लिए क्रिस्टल के बजाय, इलेक्ट्रॉनों में केवल असतत शक्ति सीमाएँ हो सकती हैं। हालाँकि, जब क्रिस्टल बनाने के लिए बड़ी मात्रा में परमाणुओं को एक साथ लाया जाता है, तो परमाणुओं के बीच परस्पर क्रिया के कारण असतत शक्ति चरण शक्ति बैंड में फैल जाते हैं। जबकि कम तापमान पर कोई थर्मल कंपन नहीं होता है, एक इन्सुलेटर या अर्धचालक क्रिस्टल में इलेक्ट्रॉन कई शक्ति बैंड को पूरी तरह से भर देंगे, जिससे बाकी ऊर्जा बैंड खाली रह जाएँगे।