"குறைகடத்தி" பக்கத்தின் திருத்தங்களுக்கிடையேயான வேறுபாடு

Jump to navigation Jump to search
82 பைட்டுகள் நீக்கப்பட்டது ,  5 ஆண்டுகளுக்கு முன்
தொகுப்பு சுருக்கம் இல்லை
சி (clean up)
No edit summary
[[படிமம்:Microchips.jpg|thumb|right|250px|[[கணினி]] போன்ற கருவிகளில் உள்ள குறைக்கடத்தியால் செய்த நுண்மின்சுற்றுக் கருவிகள்]]
[[படிமம்:Diode laser.jpg|thumb|right|250px|குறைக்கடத்தியால் செய்த சீரொளி (லேசர்) தரும் [[இருமுனையம்|இருமுனையக்]] கருவி. அளவை ஒப்பிட ஒரு சென்ட் அமெரிக்க செப்பு நாணயம் காட்டப்பட்டுள்ளது]]
'''குறைகடத்தி''' அல்லது '''குறைக்கடத்தி''' (''Semiconductor'') என்பது சில வகை [[மாசூட்டுதல்|மாசு]]களை ஊட்டுவதால் [[மின்கடத்தாறு|மின்கடத்துத்திறனில்]]<ref>[http://www.textbooksonline.tn.nic.in/Books/12/Physics-TM/Vol1/unit-02b.pdf 2.1.4 காண்க]</ref> மாறும்மாறுபாடு ஏற்படும் திண்மப்பொருள் ஆகும். [[தங்கம்]] [[வெள்ளி]] போன்ற [[மாழை|உலோகங்கள்]] [[மின்னோட்டம்|மின்னோட்டத்தை]] மிக நன்றாகக் கடத்தும் [[மின்கடத்தி|நற்கடத்திகள்]] அல்லது [[மின்கடத்தி|கடத்தி]]. [[கண்ணாடி]], [[பீங்கான்]], [[இரப்பர்]], மரம் போன்ற பொருட்கள் மின்னோட்டத்தை மிக மிகச் சிறிதளவே (அரிதாக) கடத்தும் [[மின் வன்கடத்தி|அரிதிற்கடத்திகள்]] அல்லது [[காப்புப்பொருள்]]கள்<ref>[http://www.textbooksonline.tn.nic.in/Books/12/Physics-TM/Vol1/unit-02b.pdf 2.1.6 பார்க்க]</ref>. இவ்விருவகைப் பொருட்தன்மைகளுக்கும் இடைப்பட்ட மின்கடத்துத்திறன் கொண்ட பொருள்கள் '''குறைக்கடத்திகள்குறைகடத்திகள்''' எனப்படும். குறைக்கடத்திகளுக்குகுறைகடத்திகளுக்கு சிறந்த எடுத்துக்காட்டுகள் [[தனிமம்|தனிமங்களில்]] [[சிலிக்கான்]], [[ஜெர்மானியம்]] போன்றவற்றையும், கூட்டுப்பொருளான [[காலியம் ஆர்சினைடு]] (GaAs), இண்டியம் பாசுபைடு (InP) போன்றவற்றையும், அண்மையில் கண்டுபிடித்து மிக விரைவாக வளர்ந்துவரும் [[நெகிழி]] வகைப் பொருட்களும், [[பென்ட்டசீன்]] (C<sub>22</sub>H<sub>14</sub>), [[ஆந்த்ரசீன்]] (C<sub>14</sub>H<sub>10</sub>) போன்ற [[கரிமம்|கரிம]] [[வேதியியல்]] பொருட்களையும் இன்னும் நூற்றுக்கணக்கான பொருட்களையும் கூறலாம்.இவை மின்கடத்துத் திறனில் உலோகங்களுக்கும், மின்கடத்தாப் பொருட்களுக்கும் இடைப்பட்ட பண்பை கொண்டிருப்பவை. உதாரணமாக சிலிகான் (Si), ஜெர்மேனியம் (Ge), காலியம் ஆர்சனைடு (GaAs) போன்றவை. பண்டைய காலங்களில், கற்காலம், உலோகக் காலம் என்று வழங்குவது போல 20 ஆம் நூற்றாண்டை சிலிகான் காலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இன்றைக்கும் நாம் பயன்படுத்தும் அனைத்து வகை எலக்ட்ரானியல் பொருட்களிலும் சிலிகான் குறைக்கடத்திகளே உயிர்நாடியாக இருக்கின்றன. பெரும்பான்மையான குறைக்கடத்திகள் அணுக்களுக்கிடையே சகப்பிணைப்பு(Covalent Bonding) வகை வேதிப் பிணைப்பைக்(Chemical Bond) கொண்டிருப்பவை.
கணினியின் உள்ளே இருக்கும் நுண்மின்சுற்றுகள் முதல் பற்பல எலக்ட்ரானிக் (எதிர்மின்னி)மின்னியல் கருவிகளும், ஒலி-ஒளி கருவிகளும், மருத்துவ, பொறியியற்கருவிகளும், கதிரொளியை மின்னாற்றலாக மாற்றும் [[கதிரொளி மின்கலம்|கதிரொளி மின்னாக்கிகளும்]], பல்வேறு வகையான [[லேசர்]] எனப்படும் [[சீரொளி]]க்கருவிகளும் இந்த குறைக்கடத்தியால் ஆன கருவிகளே. ஒலி, ஒளி, மணம், வெப்பநிலை, அழுத்தநிலை, நீர்ம ஓட்டம் போன்ற பல இயற்பியல் பண்புகள், குறைக்கடத்திகளின் பண்புகள் ஏதேனும் ஒன்றில் ஒருசிறு மாற்றம் ஏற்படுத்துவதால், இதனை அடிப்படையாகக் கொண்டு பற்பல உணர்திறன் (sensability) கொண்ட கருவிகளை ஆக்க இயலுகின்றது. கட்டைவிரல் நகத்தின் அளவே உள்ள பரப்பளவில் 1,000,000,000 [[திரிதடையம்|திரிதடையங்கள்]] (டிரான்சிஸ்டர்கள்) ஒருசேர உருவாக்கக் குறைக்கடத்திப் பொருள்களின் பண்புகள் உறுதுணையாய் இருக்கின்றன. குறைக்கடைத்திக் கருவிகளின் வணிகம் இன்று ஆண்டுக்கு 250-300 [[பில்லியன்]] என்னும் கணக்கில் நடைபெறுகின்றது<ref>[http://www.wsts.org/ உலக குறைக்கடத்தி வணிகம்]</ref>
 
== குறைக்கடத்தியின் பண்புகள் ==
மின்கடத்துத்திறனில் இடைப்பட்ட அளவு கொண்டது குறைக்கடத்தி என்று பொதுவாக கூறப்பட்டாலும், அது போதுமான அளவு வரையறுக்க பயனற்ற ஒன்றாகும். நன்கடத்திகளின் மின்தடை எண் 10<sup>−6</sup> Ohm-cm (மைக்ரோ ஓம்-செமீ ) , வன்கடத்திகளின் மின்தடை எண் 10<sup>14</sup> Ohm-cm (100 கிகா ஓம்-செமீ) ஆகும். எனவே இடைப்பட்ட கடத்துத்திறன் என்பது ஒரு பெரும் இடைவெளி கொண்டது (ஏறத்தாழ 20 பதின்ம அடுக்கு வேறுபாடு கொண்டது;10<sup>20</sup> மடங்கு வேறுபடுவது). குறைக்கடத்திகளை, தனிவகைப் பொருளாக தெளிவாக வேறுபடுத்திக் காட்டுவது, அதன் வெப்பத்தால் மாறுபடும் மின்கடத்துமை. இப்பண்புகளை முதலில் தெளிவாக கண்டு வேறுபடுத்திக் கூறியவர் [[மைக்கேல் பரடே|மைக்கேல் பாரடே]] என்னும் [[இங்கிலாந்து|ஆங்கில]] அறிவியலாளர். வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது இக்குறைக்கடத்திகளின் மின் தடை மதிப்பு குறைகிறது. இப்பண்பு அவை எலக்ட்ரானியல்மின்னியல் சுற்றுகளில் பயன்படுத்த பெரிதும் அடிப்படையாக இருக்கிறது. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது குறைக்கடத்திகளின் அணுக்களிலுள்ள வெளிக்கூட்டு எலக்ட்ரான்எலக்ட்ரான்கள் ஆற்றல்இணைதிறன் பட்டையிலிருந்து(Valence Band), கடத்துத்திறன் ஆற்றல் பட்டைக்கு(Conduction Band) எலக்ட்ரான்கள் தாவுகின்றன. இதனால், வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது மின்கடத்தும் திறன் அதிகமடைகிறது. ஆனால் தங்கம் வெள்ளி போன்ற நன்கடத்திகளில் [[வெப்பம்]] ஏற ஏற, மின்கடத்துத் திறன் ''குறையும்''. ஏனெனில் அதில் உள்ள [[அணு]]க்களின் அதிர்வு கூடுவதால், [[எதிர்மின்னி]]களின் ஓட்டம் அணுக்களில் மோதி தடைபடுகின்றது. ஆனால் குறைக்கடத்தியில் வெப்பம் கூடினால், எதிர்மின்னிகளின் ஓட்டம் அணுக்களில் மோதி தடைபட்டாலும், மின்கடத்துமை கூடுகின்றது. ஏனெனில் வெப்ப ஆற்றலில் துணையால் சகபிணைப்பில் (covalent bond) கட்டுண்டு இருந்த எதிர்மின்னிகள் விடுபட்டும், விடுபட்ட இடத்தில் தோன்றும் மின்துளைகள் என்னும் புரைமின்னிகள் உருவாகியும் கூடுதலான கடத்தும் மின்மங்கள் உருவாகின்றன. இவை மின் புலத்தால் உந்தப்பெற்று (விசை வயப்பட்டு) ஓடி கூடுதலான கடத்துமை தருகின்றது. எனவே ''கடத்துமை கூடும்''. வெப்பத்தால் மேலும் [[எலக்ட்ரான்|எலக்ட்ரான்களும்]] (அல்லது [[எதிர்மின்னி|எதிர்மின்னிகள்]]) குறைக்கடத்திகளின் இணைதிறன் பட்டையிலிருந்து வெப்ப ஆற்றலை உள்வாங்கிக் கொண்டு உயராற்றல் கொண்ட கடத்துதிறன் பட்டைக்கு விடுபடுகின்றன. இதனால் நகரவல்ல [[மின் துளை]]களும் (அல்லது [[புரைமின்னி|புரைமின்னிகளும்]]) கூடுதலான எண்ணிக்கையில் உருவாகின்றன <ref>[http://www.textbooksonline.tn.nic.in/Books/12/Physics-TM/Vol2/T-unit-09a.pdf பார்க்க 9.1.4]</ref> உண்மையில், இணைதிறன் ஆற்றல் பட்டையிலுள்ள எதிர்மின்னிகள் (எலக்ட்ரான்கள்) பகிர்பிணைப்பில் ஈடுபட்டிருப்பதால் அவை (கூடிய வெப்ப ஆற்றலால்) விடுபட்டு கடத்து ஆற்றல் பட்டைக்கு செல்லும்போது, இணைதிறன் ஆற்றல் பட்டையில் மின் துளைகளும் (புரைமின்னிகளும்) கடத்து ஆற்றல் பட்டையில் எலக்ட்ரான்களும் இணையாக (சோடியாக) உருவாகின்றன. ஒரு பகிர்பிணைப்பு அறுபட்டால் ஓர் எதிர்மின்னியும், ஒரு புரைமின்னியும் (மின் துளையும்) உருவாகும்.
 
குறைக்கடத்தியின் மற்றொரு முக்கியமான பண்பு [[ஒளிமின்கடத்துமை]]. குறைக்கடத்தியின் மீது விழும் ஒளியலைகளின் ஆற்றலானது குறைக்கடத்தியின் [[ஆற்றல் இடைவெளி]]யைக் காட்டிலும் கூடுதலாக உடையதாய் இருப்பின், குறைக்கடத்தியின் மின்கடத்துமை கூடுகின்றது. ஒளியலைகளின் ஆற்றல், குறைக்கடத்தியின் அணுக்களின் பகிர்பிணைக்கை (covalent bond) அல்லது எதிர்மின்னி ஆற்றல் இடைவெளியைக் (electron energy band gap) காட்டிலும் கூடுதலாக இருப்பின், பகிர்பிணைப்பு முறியும், இதனால் புதிய எதிர்மின்னிகளும் புரைமின்னிகளும் உருவாகின்றன. எனவே மின்கடத்துமை கூடுகின்றது. இவ் ஒளிமின்கடத்துமை குறைக்கடத்திகளின் தனிச்சிறப்பான பண்புகளில் ஒன்று. [[மாழை]]களைப் போல அல்லாமல் குறைக்கடத்திகளின் இரண்டு வகையான நகரும் மின்மங்கள் உள்ளன: எதிர்மின்மம் உடைய எதிர்மின்னி மற்றும் நேர்மின்மம் உடைய புரைமின்னி (மின் துளை). குறைக்கடத்தியின் இன்னொரு முக்கியமான பண்பு, மிகச் சிறிதளவே குறிப்பிட்ட வகையான வேற்றணுக்கள் சேர்த்தாலும், குறைக்கடத்தியின் மின்கடத்துமையும் மிகமிகப் பெரிய அளவிலே மாறவல்லது.
1,291

தொகுப்புகள்

"https://ta.wikipedia.org/wiki/சிறப்பு:MobileDiff/2076176" இருந்து மீள்விக்கப்பட்டது

வழிசெலுத்தல் பட்டி