क्यों हम इलेक्ट्रॉनिक सर्किट डिजाइन में कंडक्टरों के बजाय अर्धचालक का उपयोग करते हैं

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मूल रूप से, अर्धचालक और कंडक्टर मुख्य रूप से विभिन्न प्रकारों में उपयोग किए जाते हैं बिजली और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों । एक अर्धचालक सिलिकॉन के समान एक प्रकार की सामग्री है, और इसमें दोनों इन्सुलेटर के साथ-साथ कंडक्टर के कुछ गुण हैं। में विद्युत प्रवाह व्यवहार सिलिकॉन बहुत गरीब है। हालांकि, अगर हम बोर या फॉस्फोरस की तरह कुछ मिट्टी को सी में शामिल करते हैं, तो यह आचरण करता है। लेकिन इसका व्यवहार मुख्य रूप से जोड़ा मिट्टी पर निर्भर करता है। जब हम फास्फोरस मिट्टी को सिलिकॉन में जोड़ते हैं, तो यह एक एन-प्रकार अर्धचालक बन जाता है। इसी तरह, जब हम बोरोन को सी में जोड़ते हैं, तो यह एक पी-टाइप सेमीकंडक्टर बन जाता है। एक पी-प्रकार अर्धचालक में इलेक्ट्रॉनों की मात्रा एक शुद्ध अर्धचालक की तुलना में कुछ कम है जबकि एक एन-प्रकार अर्धचालक में अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं।

अर्धचालक और कंडक्टर क्या हैं?

आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाने वाले सभी घटक हैं अर्धचालक के साथ बनाया गया हैअर्धचालक की मूल संपत्ति यह कम आचरण करता है। एक अर्धचालक एक सामान्य कंडक्टर की तरह विद्युत प्रवाह को आसानी से नहीं ले जाएगा। कुछ सामग्रियों में आंतरिक अर्धचालकों का उपयोग किया जाता है, और इन सामग्रियों में अर्धचालक गुण होंगे। लेकिन, आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग की जाने वाली अधिकांश सामग्री बाहरी हैं। इन्हें अर्धचालकों में बदल दिया जा सकता है डोपिंग अज्ञात परमाणुओं की छोटी मात्रा के साथ उन्हें। लेकिन डोपिंग के लिए जोड़ने के लिए आवश्यक परमाणुओं की संख्या बहुत कम है।




अर्धचालक और कंडक्टर

अर्धचालक और कंडक्टर

जो कंडक्टर ज्यादातर आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाते हैं वे धातुएं हैं जिनमें स्टील, एल्यूमीनियम, और तांबा शामिल हैं। इन सामग्रियों का पालन करें ओम का नियम साथ ही साथ एक बहुत छोटा प्रतिरोध है। इस प्रकार, वे संचारित कर सकते हैं विद्युत प्रवाह एक स्थान से दूसरे स्थान पर बहुत सी धाराओं को भंग किए बिना।



नतीजतन, ये तारों को एक स्थान से दूसरे स्थान पर संचारित करने के लिए तारों को जोड़ने के दौरान सहायक होते हैं। वे यह सुनिश्चित करने में सहायता करते हैं कि अधिकांश विद्युत धारा अपने लक्ष्य को उष्मा के विकल्प के रूप में प्राप्त करती है ताकि बीच-बीच में जुड़ने वाले तार ऊपर उठ सकें! भले ही यह एक अजीब आवाज करता है, लेकिन कंडक्टर सामग्रियों के साथ वर्तमान प्रतिरोधों को भी समाप्त कर दिया जाता है। लेकिन, वे बहुत कम कंडक्टर भागों को नियोजित करते हैं जो वर्तमान प्रवाह को बहुत सरलता से नहीं करते हैं।

सेमीकंडक्टर्स और कंडक्टरों के बैंड मॉडल

एक अर्धचालक मुख्य रूप से एक इन्सुलेटर है। लेकिन, जब हम इंसुलेटर के विपरीत होते हैं तो ऊर्जा का अंतर कम होता है। वैलेंस बैंड कमरे के तापमान पर कुछ हद तक ऊष्मा के कब्जे में है, जबकि चालन बैंड कुछ हद तक निर्लिप्त है। इसलिये विद्युत संचरण ट्रांसमिशन बैंड (लगभग खाली) के साथ-साथ वैलेंस बैंड (पूरी तरह से कब्जे में) के भीतर इलेक्ट्रॉनों की संख्या से खुले तौर पर जुड़ा हुआ है। यह अनुमान लगाया जा सकता है कि एक आंतरिक अर्धचालक की विद्युत चालकता बेहद कम होगी।

सेमीकंडक्टर्स और कंडक्टरों के बैंड मॉडल

कंडक्टर के बैंड मॉडल में, वैलेन्स बैंड पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनों के साथ उपयोग में नहीं है, अन्यथा, पूर्ण चालकता बैंड रिक्त चालन बैंड के माध्यम से ओवरलैप करता है। आम तौर पर, दोनों राज्य एक समय में होते हैं, इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह अपूर्ण रूप से पैक वैलेंस बैंड में स्थानांतरित हो सकता है अन्यथा दो ओवरले बैंड के भीतर। इनमें, वैलेंस के साथ-साथ चालन के बीच बैंड के लिए कोई अंतर नहीं है।


अर्धचालक और कंडक्टर के बीच अंतर

अर्धचालक, साथ ही कंडक्टर के बीच का अंतर, मुख्य रूप से इसकी विशेषताओं में चालकता, प्रतिरोधकता, निषिद्ध अंतराल, तापमान गुणांक, चालकता, चालकता मूल्य, प्रतिरोधकता मूल्य, वर्तमान प्रवाह, सामान्य तापमान में वर्तमान वाहक की संख्या, बैंड ओवरलैप, 0 केल्विन व्यवहार जैसे लक्षण शामिल हैं। , गठन, वैलेंस इलेक्ट्रॉनों, और इसके उदाहरण।

  • कंडक्टर की प्रतिरोधकता कम है, जबकि अर्धचालक मध्यम है।
  • कंडक्टर की चालकता अधिक है, जबकि अर्धचालक मध्यम है।
  • संचरण के लिए कंडक्टर में बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉन होते हैं, जबकि अर्धचालक में संचरण के लिए इलेक्ट्रॉनों की संख्या बहुत कम होती है।
  • एक कंडक्टर का तापमान गुणांक सकारात्मक है, जबकि अर्धचालक में नकारात्मक है।
  • कंडक्टर को गैप की मनाही नहीं है जबकि सेमीकंडक्टर ने गैप को मना किया है।
  • कंडक्टर का प्रतिरोधकता मान 10-5 m-m से कम है, इसलिए यह नगण्य है, जबकि सेमीकंडक्टर में कंडक्टर और इंसुलेटर के मूल्यों के बीच अर्थात् 10-5 Ω-m-to-105 Ω-m है।
  • कंडक्टर में सामान्य तापमान पर वर्तमान वाहकों की मात्रा बहुत अधिक है, जबकि अर्धचालकों में यह कम है।
  • कंडक्टर का चालकता मूल्य 10-7mho / m बहुत अधिक है, जबकि सेमीकंडक्टर में इन्सुलेटर और कंडक्टर के बीच 10-13mho / m से 10-7mho / m है।
  • एक चालक में करंट का प्रवाह मुक्त इलेक्ट्रॉनों के कारण होता है, जबकि अर्धचालकों में छिद्रों के साथ-साथ मुक्त इलेक्ट्रॉनों के कारण भी होता है।
  • कंडक्टर का निर्माण धातु संबंध द्वारा किया जा सकता है, जबकि अर्धचालक में इसे सहसंयोजक बंधन द्वारा बनाया जा सकता है।
  • कंडक्टर का 0-केल्विन व्यवहार एक सुपरकंडक्टर के रूप में कार्य करता है, जबकि अर्धचालक में एक इन्सुलेटर की तरह काम करता है।
  • कंडक्टर में वैलेंस इलेक्ट्रॉन सबसे बाहरी शेल में एक होते हैं, जबकि अर्धचालक में यह चार होते हैं।
  • एक कंडक्टर में बैंड ओवरलैप दोनों वैलेंस और कंडक्शन बैंड ओवरलैप्ड होते हैं, जबकि सेमीकंडक्टर में दोनों बैंड 1.1eV के ऊर्जा स्थान के साथ विभाजित होते हैं
  • कंडक्टरों के मुख्य उदाहरण तांबा, चांदी, पारा और एल्यूमीनियम हैं, जबकि अर्धचालक उदाहरण सिलिकॉन और जर्मेनियम हैं।

इस प्रकार, यह सब अर्धचालक और कंडक्टर के बीच तुलना के बारे में है। विद्युत कंडक्टर ऐसी सामग्रियां या ऑब्जेक्ट हैं जो वर्तमान प्रवाह को एक दिशा में अनुमति देते हैं अन्यथा अधिक दिशाएं। अच्छे संवाहक मुख्य रूप से तांबा, एल्यूमीनियम और लोहे हैं। अर्धचालक ठोस पदार्थ होते हैं जिनमें विद्युत चालकता होती है। यह गुण विद्युत धारा नियंत्रण के लिए उपयुक्त बनाता है।

उपरोक्त जानकारी से, आखिरकार, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि कंडक्टर के पास शून्य प्रतिरोध है, जबकि अर्धचालकों में, अर्धचालक में वर्तमान के प्रवाह को नियंत्रित करने की संभावना है। यह संपत्ति अर्धचालक के साथ वास्तविक समय इलेक्ट्रॉनिक सर्किट आवश्यकताओं को डिजाइन करने के लिए उपयोग की जाती है। यहां आपके लिए एक सवाल है, अर्धचालक और कंडक्टर के आवेदन क्या हैं?