ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳು - ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್

ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವ ವಸ್ತುಗಳ ವಿಶಾಲ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ, ಜೊತೆಗೆ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯೊಂದಿಗೆ ಅವುಗಳ ತಾಂತ್ರಿಕ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಉದ್ದೇಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ವಭಾವದಿಂದ, ಆಧುನಿಕ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ನಾಲ್ಕು ಮುಖ್ಯ ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು:

1. ಒಂದು ಅಂಶದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಣುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು. ಅಂತಹ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್, ಸಿಲಿಕಾನ್, ಸೆಲೆನಿಯಮ್, ಬೋರಾನ್, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್, ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

2. ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು, ಅಂದರೆ. ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ವಸ್ತುಗಳು. ಮುಖ್ಯವಾದವುಗಳು: ತಾಮ್ರದ ಆಕ್ಸೈಡ್, ಸತು ಆಕ್ಸೈಡ್, ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್, ಟೈಟಾನಿಯಂ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್, ನಿಕಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್, ಇತ್ಯಾದಿ. ಈ ಗುಂಪು ಬೇರಿಯಮ್ ಟೈಟನೇಟ್, ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ, ಸತು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಸಣ್ಣ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಇತರ ಅಜೈವಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಹ ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

3. ಮೆಂಡಲೀವ್ನ ಅಂಶಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂರನೇ ಮತ್ತು ಐದನೇ ಗುಂಪುಗಳಿಂದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು. ಅಂತಹ ವಸ್ತುಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಇಂಡಿಯಮ್, ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಆಂಟಿಮೊನೈಡ್ಗಳು, ಅಂದರೆ.ಇಂಡಿಯಮ್, ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಆಂಟಿಮನಿ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು. ಇವುಗಳನ್ನು ಇಂಟರ್ಮೆಟಾಲಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು.

4. ಒಂದು ಕಡೆ ಸಲ್ಫರ್, ಸೆಲೆನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟೆಲ್ಯುರಿಯಮ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಕಡೆ ತಾಮ್ರ, ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಪಿಗ್ Ca. ಅಂತಹ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ: ಸಲ್ಫೈಡ್ಗಳು, ಸೆಲೆನೈಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಟೆಲ್ಯುರೈಡ್ಗಳು.

ಎಲ್ಲಾ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು, ಈಗಾಗಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯಿಂದ ಎರಡು ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ (ಏಕ ಹರಳುಗಳು) ರೂಪದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್‌ಗಳು, ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು, ಫೋಟೊಸೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಕೆಲವು ಸ್ಫಟಿಕ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಗಾತ್ರದ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಂತಹ ವಸ್ತುಗಳು ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಗುಂಪನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ... ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ನ ಏಕ ಹರಳುಗಳು, ಇಂಟರ್‌ಮೆಟಾಲಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಏಕ ಹರಳುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ RMethods ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಇತರ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲಾದ ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕ ಹರಳುಗಳ ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿದೆ. ಅಂತಹ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ... ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರತಿನಿಧಿಗಳು ಸೆಲೆನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್, ಹಾಗೆಯೇ ಸೆರಾಮಿಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿವಿಧ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳು.

ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ.

ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ - ಮೆಂಡಲೀವ್ ಅವರ ಆವರ್ತಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಂಶಗಳ ನಾಲ್ಕನೇ ಗುಂಪಿನ ಒಂದು ಅಂಶ. ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಬೆಳ್ಳಿಯ ಬಣ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ನ ಕರಗುವ ಬಿಂದು 937.2 ° C. ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ. ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಸತುವು ಅದಿರುಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲುಗಳ ಬೂದಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮುಖ್ಯ ಮೂಲವೆಂದರೆ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಬೂದಿ ಮತ್ತು ಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ಸಸ್ಯಗಳಿಂದ ತ್ಯಾಜ್ಯ.

ಅಕ್ಕಿ. 1. ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್

ಹಲವಾರು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪಡೆದ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಇಂಗಾಟ್, ಅದರಿಂದ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಇನ್ನೂ ಸೂಕ್ತವಾದ ವಸ್ತುವಾಗಿಲ್ಲ. ಇದು ಕರಗದ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಇನ್ನೂ ಒಂದೇ ಸ್ಫಟಿಕವಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಸಂಯೋಜಕವನ್ನು ಅದರಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.

ಕರಗದ ಕಲ್ಮಶಗಳ ವಲಯ ಕರಗುವ ವಿಧಾನದಿಂದ ಇಂಗುವನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸಲು ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ... ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಘನ ಅರೆವಾಹಕದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಅದರ ಕರಗುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಕರಗುವ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.

ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ತುಂಬಾ ಕಠಿಣವಾಗಿದೆ ಆದರೆ ಅತ್ಯಂತ ಸುಲಭವಾಗಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಭಾವದ ಮೇಲೆ ಸಣ್ಣ ತುಂಡುಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಡೈಮಂಡ್ ಗರಗಸ ಅಥವಾ ಇತರ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ, ಅದನ್ನು ತೆಳುವಾದ ಹೋಳುಗಳಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಬಹುದು. ದೇಶೀಯ ಉದ್ಯಮವು ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ 0.003 ರಿಂದ 45 ohm NS cm ವರೆಗಿನ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿವಿಧ ಶ್ರೇಣಿಗಳನ್ನು ಮತ್ತು 0.4 ರಿಂದ 5.5 ohm NS cm ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರೋಧಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ರಂಧ್ರಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹ. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿರೋಧ ρ = 60 ಓಮ್ ಎನ್ಎಸ್ ಸೆಂ.

ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಡಯೋಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ರಯೋಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರವಾಹಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ವಿವಿಧ ಸಂವೇದಕಗಳು, ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿರೋಧ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್‌ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಇದು ಜರ್ಮೇನಿಯಂನಂತೆಯೇ, ಮೆಂಡಲೀವ್ ಅಂಶಗಳ ನಾಲ್ಕನೇ ಗುಂಪಿನ ಒಂದು ಅಂಶವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ಸ್ಫಟಿಕ (ಘನ) ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ನಯಗೊಳಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಉಕ್ಕಿನ ಲೋಹೀಯ ಹೊಳಪನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮುಕ್ತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೂ ಇದು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಎರಡನೇ ಅತ್ಯಂತ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಇದು ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಖನಿಜಗಳ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ. SiO2 ಇಂಗಾಲದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಕಡಿತದ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಧಾತುರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬಹುದು. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಆಮ್ಲ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ನಂತರ ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಶುದ್ಧತೆ ~ 99.8%, ಮತ್ತು ಈ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅರೆವಾಹಕ ವಾದ್ಯಗಳ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ, ಇದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಹಿಂದೆ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ (ಹಾಲೈಡ್‌ಗಳು, ಸಿಲೇನ್‌ಗಳು) ಸತು ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಕಡಿತದಿಂದ ಅಥವಾ ಅವುಗಳ ಉಷ್ಣ ವಿಭಜನೆಯಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕೊಠಡಿಯ ಗೋಡೆಗಳ ಮೇಲೆ ಅಥವಾ ವಿಶೇಷ ತಾಪನ ಅಂಶದ ಮೇಲೆ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ರಾಡ್‌ನಲ್ಲಿ.

ಅಕ್ಕಿ. 2. ಸಿಲಿಕಾನ್

ಜರ್ಮೇನಿಯಂನಂತೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವು ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್‌ಗಿಂತ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ: 1423 ° C. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಪ್ರತಿರೋಧ ρ = 3 NS 105 ಓಮ್-ನೋಡಿ

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವು ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಿರುವುದರಿಂದ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ ಅನ್ನು ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ನಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳು ಕರಗಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು.

ಉದ್ಯಮವು 0.01 ರಿಂದ 35 ohm x cm ವರೆಗಿನ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ (ವಿವಿಧ ಶ್ರೇಣಿಗಳನ್ನು) ಹೊಂದಿರುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಡೋಪ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 0.05 ರಿಂದ 35 ohm x cm ವರೆಗಿನ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿವಿಧ ಶ್ರೇಣಿಗಳ ರಂಧ್ರದ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸಹ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಿಲಿಕಾನ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ನಂತೆಯೇ, ಅನೇಕ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಸಿಲಿಕಾನ್ ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ (80 ° C) ಹೆಚ್ಚಿನ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನಗಳನ್ನು (130 - 180 ° C) ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಾಯಿಂಟ್ ಮತ್ತು ಪ್ಲೇನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ರಯೋಡ್‌ಗಳು, ಫೋಟೊಸೆಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳು.

ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ. 3 ಅವುಗಳಲ್ಲಿನ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಎರಡೂ ರೀತಿಯ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 3. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೇಲೆ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರಭಾವ: 1 - ಸಿಲಿಕಾನ್, 2 - ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್

ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿನ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು ಕಲ್ಮಶಗಳು ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೇಲೆ ಭಾರಿ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ: ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ನಲ್ಲಿ, ಇದು 60 ಓಮ್ x ಸೆಂ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ 10-4 ಓಮ್ x ಸೆಂ ಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, 5 x 105 ಬಾರಿ, ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ 3 x 103 ರಿಂದ 10-4 ಓಮ್ x ಸೆಂ, ಅಂದರೆ 3 x 109 ಒಮ್ಮೆ.

ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ವಸ್ತುವಾಗಿ, ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್.

ಅಕ್ಕಿ. 4. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್

ಪವರ್ ಲೈನ್‌ಗಳಿಗೆ ವಾಲ್ವ್ ಲಿಮಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ವಿದ್ಯುತ್ ಲೈನ್ ಅನ್ನು ಓವರ್‌ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುವ ಸಾಧನಗಳು. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್) ಮಾಡಿದ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳು ​​ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಉಲ್ಬಣವು ಅಲೆಗಳ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ನೆಲಕ್ಕೆ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸಾಲಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಪುನಃಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ, ಈ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಸಾಲುಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ರೇಖೆಯಿಂದ ನೆಲಕ್ಕೆ ಸೋರಿಕೆ ಪ್ರವಾಹವು ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ಕೃತಕವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (2000 ° C) ಕಲ್ಲಿದ್ದಲಿನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಮರಳಿನ ಮಿಶ್ರಣದ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಿಂದ.

ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ರೀತಿಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ: ಹಸಿರು ಮತ್ತು ಕಪ್ಪು.ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯ ಪ್ರಕಾರದಲ್ಲಿ ಅವು ಪರಸ್ಪರ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ: ಹಸಿರು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎನ್-ಟೈಪ್ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಎಸೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಪ್ಪು - ಪಿ-ಟೈಪ್ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ.

ಫಾರ್ ಕವಾಟ ನಿರ್ಬಂಧಕಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು 55 ರಿಂದ 150 ಮಿಮೀ ವ್ಯಾಸ ಮತ್ತು 20 ರಿಂದ 60 ಮಿಮೀ ಎತ್ತರವಿರುವ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕವಾಟದ ನಿಲುಗಡೆಯಲ್ಲಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳು ​​ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಪರಸ್ಪರ ಮತ್ತು ಸ್ಪಾರ್ಕ್ ಅಂತರಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ. ಡಿಸ್ಕ್ಗಳು ​​ಮತ್ತು ಸ್ಪಾರ್ಕ್ ಪ್ಲಗ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕಾಯಿಲ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ನಿಂದ ಸಂಕುಚಿತಗೊಂಡಿದೆ. ಬೋಲ್ಟ್ನೊಂದಿಗೆ, ಅರೆಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಲೈನ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್, ಮತ್ತು ° C ಅರೆಸ್ಟರ್ನ ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯು ನೆಲಕ್ಕೆ ತಂತಿಯಿಂದ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ. ಫ್ಯೂಸ್ನ ಎಲ್ಲಾ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಪಿಂಗಾಣಿ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಲೈನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ, ಕವಾಟವು ಲೈನ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ. ವಾತಾವರಣದ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ ಅಥವಾ ಆಂತರಿಕ ಉಲ್ಬಣಗಳಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಹೆಚ್ಚಿದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳಲ್ಲಿ (ಸರ್ಜಸ್) ಸ್ಪಾರ್ಕ್ ಅಂತರವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕವಾಟದ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳು ​​ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.

ಅವರ ಪ್ರತಿರೋಧವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ, ಇದು ರೇಖೆಯಿಂದ ನೆಲಕ್ಕೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಹಾದುಹೋಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರವಾಹವು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯಕ್ಕೆ ತಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕವಾಟದ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಕವಾಟವನ್ನು ಮುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ರೇಖೆಯ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ ಅವರಿಗೆ ರವಾನೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (500 °C ವರೆಗೆ) ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.