আপনি কি সেমিকন্ডাক্টর লেজার সম্পর্কে জানেন? (পার্ট 3)

সেমিকন্ডাক্টর লেজারপারস্পরিক সম্পর্ক পার্ট 3।

সেমিকন্ডাক্টর লেজারের সাধারণত লাইটওয়েট, উচ্চ মডুলেশন দক্ষতা, ছোট আকার ইত্যাদি বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি বেসামরিক, সামরিক, চিকিৎসা এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উচ্চ-শক্তির সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির গবেষণা 1980-এর দশকে শুরু হয়েছিল এবং কখনও থামেনি। সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তি এবং লেজার প্রযুক্তির ক্রমাগত বিকাশের সাথে, উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর লেজার পাওয়ার আউটপুট, পাওয়ার রূপান্তর এবং নির্ভরযোগ্যতার দিকগুলিতে দুর্দান্ত অগ্রগতি করেছে।

গঠন উপর ডোপিং প্রভাব

সেমিকন্ডাক্টরের শক্তি ব্যান্ড পরিবর্তন ডোপিং. ডোপিংয়ের উপর নির্ভর করে, অভ্যন্তরীণ সেমিকন্ডাক্টরগুলির ব্যান্ড ফাঁকগুলির মধ্যে বিভিন্ন শক্তির স্তর রয়েছে। দাতা পরমাণু কন্ডাকশন ব্যান্ডের কাছে একটি নতুন শক্তি স্তর তৈরি করবে, যখন প্রাপক পরমাণু ভ্যালেন্স ব্যান্ডের কাছে একটি নতুন শক্তি স্তর তৈরি করবে। যদি বোরন পরমাণুগুলিকে সিলিকনে ডোপ করা হয়, তবে তারা সিলিকনে ডোপ করা বোরন পরমাণুগুলির আয়নাইজ করে ঘরের তাপমাত্রায় সম্পূর্ণরূপে আয়নিত হতে পারে কারণ বোরন এবং সিলিকন ভ্যালেন্স ব্যান্ডের মধ্যে শক্তির স্তর শুধুমাত্র 0.045 ইলেকট্রন ভোল্ট, যা অনেক ছোট। 1.12 ইলেক্ট্রন ভোল্টের সিলিকনের শক্তি ফাঁকের চেয়ে।

ব্যান্ড কাঠামোর উপর ডোপ্যান্টের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব হল ফার্মি শক্তি স্তরের অবস্থান পরিবর্তন করা। ফার্মি শক্তির স্তর তাপীয় ভারসাম্যে স্থির থাকে এবং এই বৈশিষ্ট্যটি অন্যান্য অনেক দরকারী বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের দিকে পরিচালিত করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি পিএন জংশনের ব্যান্ড বাঁকতে পারে কারণ একটি পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর এবং একটি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের ফার্মি স্তরগুলি বিভিন্ন অবস্থানে থাকে, তবে পিএন জংশন গঠন করতে ফার্মি স্তরগুলিকে একই উচ্চতায় থাকতে হবে। ফলস্বরূপ, পি-টাইপ বা এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের পরিবাহী ব্যান্ড বা ভ্যালেন্স ব্যান্ড জংশনে ব্যান্ড পার্থক্যের সাথে মেলে বাঁকানো হবে।

উপরের প্রভাবটি একটি ব্যান্ড ডায়াগ্রাম দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। একটি ব্যান্ড চার্টে, অনুভূমিক অক্ষ অবস্থানের প্রতিনিধিত্ব করে এবং উল্লম্ব অক্ষ শক্তির প্রতিনিধিত্ব করে। একটি সেমিকন্ডাক্টরের intrinsicFermi স্তর (intrinsicFermi স্তর) সাধারণত Ei তে প্রকাশ করা হয়। ব্যান্ড মানচিত্র সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলির আচরণ ব্যাখ্যা করার জন্য একটি খুব দরকারী টুল।

সেমিকন্ডাক্টর এবং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের মধ্যে সম্পর্ক

সেমিকন্ডাক্টর হল এমন উপাদান যার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য কন্ডাক্টর এবং ইনসুলেটরগুলির মধ্যে মধ্যবর্তী। আমরা জানি যে একটি সার্কিটের একটি ফাংশন রয়েছে প্রধানত এর মধ্যেকার কারেন্টের বিভিন্ন তারতম্যের কারণে এবং সেই কারেন্ট তৈরি হয় মূলত ধাতব সার্কিট এবং ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির মধ্যে ইলেকট্রনের প্রবাহের (গতি/মাইগ্রেশন) কারণে। সুতরাং একটি উপাদানের মধ্য দিয়ে ইলেকট্রনগুলি কত সহজে চলে তা তার পরিবাহিতা নির্ধারণ করে। ঘরের তাপমাত্রায় সাধারণ ধাতব পদার্থে ইলেকট্রনগুলি সরানোর জন্য শক্তি প্রাপ্ত করা সহজ, তাই তাদের পরিবাহী বৈশিষ্ট্য ভাল; উপাদানের নিজস্ব বৈশিষ্ট্যের কারণে, ইলেকট্রনগুলির পক্ষে বিদ্যুৎ সঞ্চালনের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি পাওয়া কঠিন। অল্প কিছু ইলেকট্রন অন্তরক ভিতরে স্থানান্তর করতে পারে, তাই এটি প্রায় অ-পরিবাহী। অন্যদিকে সেমিকন্ডাক্টিং ম্যাটেরিয়ালগুলি এর মধ্যে কোথাও আছে এবং অমেধ্য যোগ করে পরিবর্তন করা যেতে পারে, কৃত্রিমভাবে নিয়ন্ত্রণ করে যে এটি কত সহজে বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে বা না করে এবং কত সহজে বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে। একে সেমিকন্ডাক্টরের ডোপেবল প্রপার্টি বলা হয়।

আগেই বলেছি, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের ভিত্তি হল ট্রানজিস্টর, ট্রানজিস্টরের উদ্ভাবনের ফলেই ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরি করা সম্ভব, আর ট্রানজিস্টরের ভিত্তি হল সেমিকন্ডাক্টর, তাই সেমিকন্ডাক্টরও ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের ভিত্তি। সেমিকন্ডাক্টর হল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট যা ভূমি শহরগুলির জন্য। স্পষ্টতই, পাহাড় এবং পাহাড় শহর নির্মাণের জন্য উপযুক্ত নয়, এবং বালুকাময় মাটি এবং চুনাপাথর সহ স্থানগুলি শহর নির্মাণের জন্য উপযুক্ত নয়। একটি শহরের "বিল্ডিং" এর জন্য একটি ভাল সাইট প্রয়োজন, এবং একটি সার্কিটের "একীকরণ" এর জন্য সঠিক মৌলিক উপাদান -- সেমিকন্ডাক্টর প্রয়োজন। সাধারণ অর্ধপরিবাহী উপকরণ হল সিলিকন, জার্মেনিয়াম, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (যৌগ), যার মধ্যে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত, বাণিজ্যিক সাফল্য পুশ "সিলিকন"।

তাহলে কেন সেমিকন্ডাক্টর এবং বিশেষ করে সিলিকন, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরির জন্য ভাল? বেশ কিছু কারণ আছে। সিলিকন পৃথিবীর ভূত্বকের একটি প্রচুর উপাদান, অক্সিজেনের পরেই দ্বিতীয়। পাথর এবং নুড়িতে প্রকৃতিতে প্রচুর সিলিকেট বা সিলিকা রয়েছে, যা কাঁচামালের দাম। সিলিকনের ডোপযোগ্য প্রকৃতি নিয়ন্ত্রণ করা সহজ, সার্কিট নীতির কারণে প্রয়োজনীয় ট্রানজিস্টর তৈরি করা সহজ করে তোলে। সিলিকনের অক্সিডেশন দ্বারা গঠিত সিলিকন ডাই অক্সাইড স্থিতিশীল এবং অর্ধপরিবাহী ডিভাইসে প্রয়োজনীয় একটি চমৎকার অন্তরক ফিল্ম হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা ডিভাইসের কাঠামোর কারণ। মূল বিষয় হল সমন্বিত সার্কিটের প্ল্যানার প্রক্রিয়া, সিলিকন অক্সিডেশন, লিথোগ্রাফি, প্রসারণ এবং অন্যান্য প্রক্রিয়াগুলি বাস্তবায়ন করা সহজ, একীভূত করা সহজ এবং এর কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণ করা সহজ। তাই, সিলিকন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট জ্ঞান, সিলিকন ট্রানজিস্টর, এবং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট প্রক্রিয়া বোঝার উপর ভিত্তি করে নিম্নলিখিতটি চালু করা হয়েছে, এই সমস্যাটি বোঝা সহজ হবে।

স্থায়িত্ব ছাড়াও, সেমিকন্ডাক্টরের তাপীয় সংবেদনশীলতা, আলোক সংবেদনশীলতা, নেতিবাচক প্রতিরোধের তাপমাত্রা, পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তাই বড় আকারের সমন্বিত সার্কিট তৈরির পাশাপাশি, অর্ধপরিবাহী উপকরণগুলি পাওয়ার ডিভাইস, অপ্টোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস, চাপ সেন্সরগুলির জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। তাপবিদ্যুৎ হিমায়ন, এবং অন্যান্য উদ্দেশ্যে; মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সের মাইক্রোমেশিনিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে, এটিকে এমইএমএস (মাইক্রোমেকানিকাল ইলেকট্রনিক সিস্টেম) তৈরি করা যেতে পারে, যা ইলেকট্রনিক এবং চিকিৎসা ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে।

অর্ধপরিবাহী উপকরণ উত্পাদন

ব্যাপক উৎপাদনের চাহিদা মেটাতে, সেমিকন্ডাক্টরের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি অবশ্যই অনুমানযোগ্য এবং স্থিতিশীল হতে হবে, তাই ডোপিংয়ের বিশুদ্ধতা এবং সেমিকন্ডাক্টর জালি কাঠামোর গুণমান উভয়ই কঠোরভাবে প্রয়োজন। সাধারণ মানের সমস্যাগুলির মধ্যে রয়েছে জালিতে স্থানচ্যুতি, যমজ, বা স্ট্যাকিং ফল্ট যা অর্ধপরিবাহী পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে। একটি অর্ধপরিবাহী উপাদানের জন্য, উপাদান জালির ত্রুটিগুলি সাধারণত উপাদানটির কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে এমন প্রধান কারণ।

উচ্চ-বিশুদ্ধতা একক-ক্রিস্টাল সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ বৃদ্ধির জন্য ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতিকে বলা হয় Czochralski প্রক্রিয়া। এই প্রক্রিয়ায়, একটি একক স্ফটিকের বীজ একই উপাদানের একটি দ্রবীভূত তরলে ফেলে দেওয়া হয় এবং ধীরে ধীরে ঘূর্ণায়মান গতিতে উপরের দিকে টানা হয়। বীজ টানা হলে, দ্রবণটি কঠিন এবং তরলের মধ্যে ইন্টারফেস বরাবর শক্ত হয়ে যায় এবং ঘূর্ণন দ্রবণের তাপমাত্রাকে সমান করে।

সেমিকন্ডাক্টর অ্যাপ্লিকেশন

1. প্রথম ব্যবহারিক সেমিকন্ডাক্টর ছিল একটি ট্রানজিস্টর/ডায়োড। রেডিও এবং টেলিভিশন সেমিকন্ডাক্টরে একটি সংকেত পরিবর্ধক/রেকটিফায়ার হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

2. সৌর শক্তি বিকাশ করুন, যা সৌর কোষেও ব্যবহৃত হয়।

3. তাপমাত্রা পরিমাপ করতে সেমিকন্ডাক্টর ব্যবহার করা যেতে পারে, তাপমাত্রা পরিসীমা উৎপাদন, জীবন, চিকিৎসা স্বাস্থ্য, বৈজ্ঞানিক গবেষণা, এবং ক্ষেত্রটির 70 শতাংশ শিক্ষার অ্যাপ্লিকেশনে পৌঁছতে পারে, উচ্চ নির্ভুলতা এবং স্থায়িত্ব সহ, {{ পর্যন্ত রেজোলিউশন 4}}.1 ডিগ্রী, এমনকি 0.01 ডিগ্রী পর্যন্ত অসম্ভব নয়, রৈখিকতা 0.2 শতাংশ, তাপমাত্রা পরিসীমা -100~ প্লাস 300 ডিগ্রী, এটি একটি সাশ্রয়ী মূল্যের তাপমাত্রা পরিমাপের উপাদান।

4. সেমিকন্ডাক্টর রেফ্রিজারেটরের উন্নয়ন, যা থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেটর বা থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেটর নামেও পরিচিত, পার্টির প্রভাব ব্যবহার করে।

যোগাযোগের তথ্য:

আপনার যদি কোন ধারনা থাকে, আমাদের সাথে কথা বলতে নির্দ্বিধায়। আমাদের গ্রাহকরা যেখানেই থাকুন না কেন এবং আমাদের প্রয়োজনীয়তাগুলি কী, আমরা আমাদের গ্রাহকদের উচ্চ গুণমান, কম দাম এবং সর্বোত্তম পরিষেবা প্রদানের জন্য আমাদের লক্ষ্য অনুসরণ করব।