Intrinsic Semiconductor MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Intrinsic Semiconductor - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संप्रत्यय:

• अर्धचालक पर तापमान का प्रभाव चालन बैंड में आवेश वाहकों की संख्या को प्रभावित करता है।
• जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अधिक इलेक्ट्रॉन संयोजकता बैंड से चालन बैंड में कूदने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉन सांद्रता (n_e) बढ़ती है।
• चूँकि विद्युत चालकता (σ) n_e के समानुपाती है, इसलिए n_e में वृद्धि से चालकता में वृद्धि होती है, जिससे प्रतिरोध घटता है।

गणना:

σ = n_e e μ

R ∝ 1 / σ

• चालकता सूत्र:
• प्रतिरोध चालकता के व्युत्क्रमानुपाती है:
• चूँकि तापमान के साथ n_e बढ़ता है, σ बढ़ता है, और R घटता है।

विकल्पों की व्याख्या:

• विकल्प 1: गलत। n_e और प्रतिरोध दोनों एक साथ नहीं घटते हैं।
• विकल्प 2: गलत। जबकि n_e बढ़ता है, प्रतिरोध घटता है, बढ़ता नहीं है।
• विकल्प 3 (सही): सही संबंध यह है कि n_e बढ़ता है और प्रतिरोध घटता है।
• विकल्प 4: गलत। n_e में कमी गलत है क्योंकि अर्धचालक को गर्म करने से अधिक इलेक्ट्रॉन चालन में उत्तेजित होते हैं।

सही उत्तर:

सही उत्तर है n_e बढ़ता है, और प्रतिरोध घटता है।

सही उत्तर - 4.5 × 10³ है। 

Key Points

• पंचसंयोजी परमाणु
  • पंचसंयोजी परमाणु दाता होते हैं जो अर्धचालक में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन प्रदान करते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ जाती है।
• इलेक्ट्रॉन-होल युग्म संबंध
  • अपमिश्रित किए गए अर्धचालक में, इलेक्ट्रॉन सांद्रता (n) और होल सांद्रता (p) का गुणनफल स्थिर रहता है और नैज वाहक सांद्रता (nᵢ) के वर्ग के बराबर होता है।
  • n * p = nᵢ²
• गणना
  • दिया गया है: nᵢ = 1.5 × 10⁶ m⁻³
  • पंचसंयोजी परमाणुओं की अपमिश्रण सांद्रता = 10⁵ सिलिकॉन परमाणुओं में 1
  • कुल सिलिकॉन परमाणु = 5 × 10⁸ atoms m⁻³
  • दाता सांद्रता (N₅) = (5 × 10⁸) / (10⁵) = 5 × 10³ m⁻³
  • n ≈ N₅ = 5 × 10³ m⁻³
  • p = (nᵢ²) / n = (1.5 × 10⁶)² / (5 × 10³) = 4.5 × 10⁸ m⁻³

Additional Information

• नैज अर्धचालक
  • एक नैज अर्धचालक एक शुद्ध अर्धचालक है जिसमें कोई महत्वपूर्ण अपमिश्रक परमाणु मौजूद नहीं होते हैं।
  • नैज अर्धचालकों में वाहक सांद्रता को nᵢ के रूप में दर्शाया जाता है।
• बाह्य अर्धचालक
  • जब दाताओं के साथ अपमिश्रित किया जाता है, तो अर्धचालक n-प्रकार बन जाता है, जिससे इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ जाती है।
  • जब ग्राही के साथ अपमिश्रित किया जाता है, तो अर्धचालक p-प्रकार बन जाता है, जिससे होल की संख्या बढ़ जाती है।
• अपमिश्रण प्रक्रिया
  • अपमिश्रण में अर्धचालक के विद्युत गुणों को संशोधित करने के लिए अर्धचालक में अशुद्धि परमाणुओं को जोड़ना शामिल है।
  • अपमिश्रक का प्रकार और सांद्रता यह निर्धारित करती है कि अर्धचालक n-प्रकार है या p-प्रकार।

संप्रत्यय:

अपमिश्रित किए गए Si क्रिस्टल में इलेक्ट्रॉनों और होलों की गणना:

एक शुद्ध सिलिकॉन (Si) क्रिस्टल में परमाणुओं की एक दी गई सांद्रता होती है और इसे पंचसंयोजी अशुद्धि (आर्सेनिक) के साथ अपमिश्रित किया जाता है। अपमिश्रण अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों (पंचसंयोजी अशुद्धि से) बनाता है, और क्रिस्टल के विद्युत गुण बदल जाते हैं।

नैज अर्धचालकों में, चालन बैंड में इलेक्ट्रॉनों की संख्या (n_i) संयोजकता बैंड में होलों की संख्या के बराबर होती है। हालाँकि, अपमिश्रण अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों का परिचय देता है, और होलों की संख्या कम हो जाती है।

इलेक्ट्रॉनों और होलों की सांद्रता की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

n = n_i + N_d, जहाँ N_d दाता सांद्रता है।

p = n_i² / n, जहाँ p होल सांद्रता है।

गणना:

दिया गया है,

Si क्रिस्टल में परमाणुओं की संख्या = 5 × 10²⁸ परमाणु m⁻³

पंचसंयोजी अपमिश्रक सांद्रता (As) = 1 ppm (1 ppm = 10⁻⁶)

n₁ = 1.5 × 10¹⁶ m⁻³ (नैज वाहक सांद्रता)

⇒ N_d = 1 ppm × 5 × 10²⁸ atoms m⁻³

⇒ N_d = 5 × 10²² m⁻³

अगला, इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करें:

⇒ n = n_i + N_d

⇒ n = 1.5 × 10¹⁶ m⁻³ + 5 × 10²² m⁻³

⇒ n ≈ 5 × 10²² m⁻³

अंत में, होलों की संख्या की गणना करें:

⇒ p = n_i² / n

⇒ p = (1.5 × 10¹⁶)² / 5 × 10²²

⇒ p ≈ 4.5 × 10⁹ m⁻³

∴ इलेक्ट्रॉनों की संख्या लगभग 5 × 10²² m⁻³ है, और होलों की संख्या लगभग 4.5 × 10⁹ m⁻³ है।

संकल्पना:

• अर्धचालक पर तापमान का प्रभाव चालन बैंड में आवेश वाहकों की संख्या को प्रभावित करता है।
• जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अधिक इलेक्ट्रॉन संयोजकता बैंड से चालन बैंड में कूदने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉन सांद्रता (n_e) बढ़ती है।
• चूँकि विद्युत चालकता (σ) n_e के समानुपाती है, इसलिए n_e में वृद्धि से चालकता में वृद्धि होती है, जिससे प्रतिरोध घटता है।

गणना:

σ = n_e e μ

R ∝ 1 / σ

• चालकता सूत्र:
• प्रतिरोध चालकता के व्युत्क्रमानुपाती है:
• चूँकि तापमान के साथ n_e बढ़ता है, σ बढ़ता है, और R घटता है।

विकल्पों की व्याख्या:

• विकल्प 1: गलत। n_e और प्रतिरोध दोनों एक साथ नहीं घटते हैं।
• विकल्प 2: गलत। जबकि n_e बढ़ता है, प्रतिरोध घटता है, बढ़ता नहीं है।
• विकल्प 3 (सही): सही संबंध यह है कि n_e बढ़ता है और प्रतिरोध घटता है।
• विकल्प 4: गलत। n_e में कमी गलत है क्योंकि अर्धचालक को गर्म करने से अधिक इलेक्ट्रॉन चालन में उत्तेजित होते हैं।

सही उत्तर:

सही उत्तर है n_e बढ़ता है, और प्रतिरोध घटता है।

अवधारणा:

अर्धचालक में अपमिश्रण:

• अर्धचालक अपमिश्रण में, मुक्त आवेश वाहकों (इलेक्ट्रॉनों या छिद्रों) की संख्या बढ़ाने के लिए शुद्ध अर्धचालक में अशुद्धि (अपमिश्रक) की थोड़ी मात्रा मिलाई जाती है।
• अपमिश्रण सांद्रता प्रति मिलियन भागों (ppm) में दी जाती है, जिसका अर्थ है मेजबान पदार्थ (इस मामले में Si) के प्रति मिलियन परमाणुओं में अपमिश्रक परमाणुओं की संख्या।
• एंटीमनी (Sb) जैसे n-प्रकार के अपमिश्रक के लिए, प्रत्येक अपमिश्रक परमाणु एक मुक्त इलेक्ट्रॉन का योगदान देता है।
• मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए, क्रिस्टल में मेजबान परमाणुओं की कुल संख्या से अपमिश्रक (ppm) की सांद्रता को गुणा करें।

गणना:

दिया गया है,

Si परमाणुओं की सांद्रता = 4 × 10²⁸ atoms/m³

एंटीमनी (Sb) की सांद्रता = 1 ppm = 1 part per million = 10⁻⁶

इस प्रकार, Sb परमाणुओं की संख्या = (1 ppm) × (4 × 10²⁸ atoms/m³) = 4 × 10²² atoms/m³

चूँकि प्रत्येक Sb परमाणु एक मुक्त इलेक्ट्रॉन का योगदान देता है, इसलिए उपलब्ध मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 4 × 10²² electrons/m³

इसलिए, उपलब्ध मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या 4 x 10²² इलेक्ट्रॉन/m³ है।

इसलिए, विकल्प 3) सही है।

अवधारणा :

• अर्धचालक: वे पदार्थ जिनकी चालकता चालक और विद्युत रोधक के बीच होती है, अर्धचालक कहलाते हैं।
  • भले ही कार्बन आवर्त सारणी में जर्मेनियम और सिलिकॉन के समान समूह में निहित है, यह शुद्ध या आंतरिक अर्धचालक नहीं है।

व्याख्या :

• जब बाहरी वोल्टेज डायोड के लिए विभव अवरोध के मान से अधिक हो जाता है, तो विभव​ अवरोधों का विरोध दूर हो जाएगा और धारा प्रवाहित होने लगेगी। यह पारंपरिक धारा है।
• जर्मेनियम के लिए विभव अवरोध लगभग 0.3 वोल्ट और सिलिकॉन के लिए 0.7 वोल्ट है जबकि कार्बन के लिए यह 7eV है।
• कार्बन को एक अर्धचालक बनाने के लिए, जिसमें कम वर्जित ऊर्जा अंतराल (Si और Ge) है, यह बहुत अधिक है।
• यही कारण है कि कार्बन अर्धचालक नहीं है।
• तो सही उत्तर विकल्प 1 है।

Additional Information 

सही उत्तर विकल्प 4 है) अर्थात 0 K

अवधारणा:

• नैज अर्धचालक: एक नैज अर्धचालक एक शुद्ध अर्धचालक होता है जिसमें कोई अपमिश्रक प्रजाति मौजूद नहीं होती है।
  • चूँकि इसमें कोई अशुद्धियाँ नहीं हैं, एक नैज अर्धचालक में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या होल की संख्या के बराबर होती है।
• ऊर्जा बैंड गैप: यह सामग्री के संयोजक बैंड और चालन बैंड के बीच की दूरी है।
  • चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन धारा के लिए जिम्मेदार होते हैं।
  • संयोजक बैंड और चालन बैंड के बीच का अंतर संयोजक बैंड में एक इलेक्ट्रॉन द्वारा चालन बैंड में कूदने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है।

व्याख्या:

• एक आंतरिक अर्धचालक में, चालन तभी होता है जब संयोजक बैंड में इलेक्ट्रॉन चालन बैंड में जा सकते हैं।
• संयोजक बैंड और चालन बैंड के बीच ऊर्जा अंतराल को पार करने के लिए, इलेक्ट्रॉनों को कुछ मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होगी।
• इसलिए, उच्च तापमान पर, इलेक्ट्रॉन ऊर्जा प्राप्त करेंगे और चालन बैंड में कूद जाएंगे।
• 0 K को निरपेक्ष शून्य भी कहा जाता है। यह वह तापमान है जिस पर किसी पदार्थ के कण गतिहीन होते हैं।
• 0 K पर, इलेक्ट्रॉनों में चालन बैंड में जाने की ऊर्जा नहीं होगी।
•  इस प्रकार, नैज अर्धचालकों में 0 K पर कोई चालकता नहीं होती है और यह एक विद्युत रोधी के रूप में व्यवहार करता है।

अवधारणा:

• जो पदार्थ एक अच्छा चालक या एक अच्छा अवरोधक नहीं होता, उसे अर्धचालक कहा जाता है।
• उदाहरण के लिए: सिलिकॉन, जर्मेनियम आदि
• आवेश वाहक जो अन्य कणों की तुलना में अर्धचालक में अधिक मात्रा में मौजूद होते हैं, बहुसंख्य आवेश वाहक कहलाते हैं।
• जोड़े गए अशुद्धता परमाणुओं को अपमिश्रक कहा जाता है और अशुद्धता परमाणुओं के साथ अपमिश्रित अर्धचालकों को बाह्य या अपमिश्रित अर्धचालक कहा जाता है।
• अर्धचालक के शुद्ध रूप को आंतरिक अर्धचालक कहा जाता है।

आंतरिक अर्धचालक:

• शुद्ध अर्धचालक को आंतरिक अर्धचालक कहा जाता है। इसमें ऊष्मीय रूप से उत्पन्न धारा वाहक होते हैं।
• उनके पास परमाणु की सबसे बाहरी कक्षा में चार इलेक्ट्रॉन हैं और परमाणुओं को एक संयोजी बंध द्वारा एक साथ रखा जाता है।
• फर्मी ऊर्जा स्तर एक आंतरिक अर्धचालक में चालन बंध (C.B) और संयोजी बंध (V.B) के केंद्र में स्थित है।
• कमरे के तापमान पर कम आवेश वाहक के कारण, आंतरिक अर्धचालकों में कम चालकता होती है, इसलिए उनका कोई व्यावहारिक उपयोग नहीं होता है।

स्पष्टीकरण:

• एक आदर्श, पूरी तरह से शुद्ध अर्धचालक (बिना अशुद्धियों के) एक आंतरिक अर्धचालक कहा जाता है।
• निरपेक्ष शून्य तापमान पर संयोजी बंध इलेक्ट्रॉनों से भरा होता है और चालन बंध खाली होता है, इसलिए चालन बंध में कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं और संयोजी बंध में छेद होते हैं।
• आवेश वाहक संकेंद्रण शून्य है। इसलिए आंतरिक अर्धचालक एक अवरोधक की तरह व्यवहार करता है 
• इसलिए, शून्य तापमान पर आंतरिक अर्धचालक अवरोधक की तरह व्यवहार करता है। सही विकल्प 3 है।

अवधारणा :

• जो पदार्थ एक अच्छा चालक या एक अच्छा अवरोधक नहीं होता, उसे अर्धचालक कहा जाता है।
• उदाहरण के लिए: सिलिकॉन, जर्मेनियम आदि
• आवेश वाहक जो अन्य कणों की तुलना में अर्धचालक में अधिक मात्रा में मौजूद होते हैं, बहुसंख्य आवेश वाहक कहलाते हैं।
• जोड़े गए अशुद्धता परमाणुओं को अपमिश्रक कहा जाता है और अशुद्धता परमाणुओं के साथ अपमिश्रित अर्धचालकों को बाह्य या अपमिश्रित अर्धचालक कहा जाता है।
• अर्धचालक के शुद्ध रूप को आंतरिक अर्धचालक कहा जाता है।

आंतरिक अर्धचालक:

• शुद्ध अर्धचालक को आंतरिक अर्धचालक कहा जाता है। इसमें ऊष्मीय रूप से उत्पन्न धारा वाहक होते हैं।
• उनके पास परमाणु की सबसे बाहरी कक्षा में चार इलेक्ट्रॉन हैं और परमाणुओं को एक संयोजी बंध द्वारा एक साथ रखा जाता है।
• फर्मी ऊर्जा स्तर एक आंतरिक अर्धचालक में चालन बंध (C.B) और संयोजी बंध (V.B) के केंद्र में स्थित है।
• कमरे के तापमान पर कम आवेश वाहक के कारण, आंतरिक अर्धचालकों में कम चालकता होती है, इसलिए उनका कोई व्यावहारिक उपयोग नहीं होता है।

स्पष्टीकरण

• एक आदर्श, पूरी तरह से शुद्ध अर्धचालक (बिना अशुद्धियों के) एक आंतरिक अर्धचालक कहा जाता है।
• निरपेक्ष शून्य तापमान पर संयोजी बंध इलेक्ट्रॉनों से भरा होता है और चालन बंध खाली होता है, इसलिए चालन बंध में कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं और संयोजी बंध में छेद होते हैं।
• आवेश वाहक संकेंद्रण शून्य है। इसलिए आंतरिक अर्धचालक एक अवरोधक की तरह व्यवहार करता है 
• इसलिए, शून्य तापमान पर आंतरिक अर्धचालक अवरोधक की तरह व्यवहार करता है। सही विकल्प 3 है।

अवधारणा :

• N- प्रकार बाह्य अर्धचालक: बाह्य अर्धचालक का प्रकार जहां अपमिश्रक परमाणु प्रधान सामग्री के लिए अतिरिक्त चालन इलेक्ट्रॉनों को प्रदान करने में सक्षम हैं (उदा.सिलिकॉन में फास्फोरस), उन्हें N- प्रकार अर्धचालक कहा जाता है
  • यह ऋणात्मक (n- प्रकार) इलेक्ट्रॉन आवेश वाहकों की अधिकता पैदा करता है।

N-प्रकार और P-प्रकार अर्धचालक के बीच अंतर :

अनुक्र.	N-प्रकार अर्धचालक	P-प्रकार अर्धचालक
1.	जब पंचसंयोजक अशुद्धता परमाणु जैसे As, Sb आदि को आंतरिक अर्धचालक में जोड़ा जाता है, तो हमें एक n-प्रकार अर्धचालक मिलता है।	जब गैलियम, इंडियम आदि जैसे त्रिसंयोजक अशुद्धता परमाणुओं को आंतरिक अर्धचालक में जोड़ा जाता है, तो हमें एक p-प्रकार अर्धचालक मिलता है।
2.	अधिकांश वाहक इलेक्ट्रॉन हैं और अल्पसंख्यक छेद हैं।	अधिकांश वाहक छेद होते हैं और अल्पसंख्यक वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं।
3.	इलेक्ट्रॉनों का संख्या घनत्व >> छेदों का संख्या घनत्व।	छिद्रों का संख्या घनत्व >> इलेक्ट्रॉनों का संख्या घनत्व।
4.	दाता का स्तर चालन बैंड के करीब होता है।	स्वीकार स्तर संयोजी बैंड के करीब है।
5.	उदाहरण : फास्फोरस (P), आर्सेनिक (As), एंटीमनी (Sb)।	उदाहरण : बोरोन (B), गैलियम (Ga), इंडियम (In), एल्युमिनियम (Al)

व्याख्या:

• n-प्रकार अर्धचालक में इलेक्ट्रॉन बहुसंख्यक वाहक हैं और और छेद अल्पसंख्यक वाहक हैं।
  • n-प्रकार सिलिकॉन के लिए एक आम अपमिश्रक फास्फोरस या आर्सेनिक है।

सही विकल्प 1 है।

अवधारणा:

• आंतरिक अर्धचालक: नैज अर्धचालक एक शुद्ध अर्धचालक है।
  • चूँकि वे शुद्ध अर्धचालक होते हैं, इसलिए उनमें होल और इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है।
  • एक आंतरिक अर्धचालक की चालकता कमरे के तापमान पर बहुत कम होती है।
• बाह्य अर्धचालक: हम शुद्ध अर्धचालक में थोड़ी मात्रा में अशुद्धता मिलाते हैं।
  •  इससे अर्धचालक की चालकता कई गुना बढ़ जाती है।
  • इस अशुद्ध अर्धचालक को बाह्य अर्धचालक कहते हैं।

व्याख्या:

• विकल्प 1: एक नैज अर्धचालक की चालकता कमरे के तापमान पर बहुत कम होती है। इसका मतलब है कि कमरे के तापमान पर बहुत कम या कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है।
  • तो यह एक गलत कथन है।
• विकल्प 2: चूंकि नैज अर्धचालक शुद्ध अर्धचालक होते हैं, इसलिए उनमें होल और इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है।
• विकल्प 3 और 4: नैज अर्धचालक एक शुद्ध अर्धचालक है और एक बाहरी अर्धचालक अशुद्धता वाला अर्धचालक है।
• अतः विकल्प 4 सही कथन प्रदान करता है।

तो सही उत्तर विकल्प 4 है।

अवधारणा :

• जो पदार्थ एक अच्छा चालक या एक अच्छा अवरोधक नहीं होता, उसे अर्धचालक कहा जाता है।
• उदाहरण के लिए सिलिकॉन, जर्मेनियम आदि।

अर्धचालक के दो प्रकार :

1. आंतरिक अर्धचालकों: यह किसी भी अशुद्धता को जोड़े बिना एक गैर-अपमिश्रित अर्धचालक या शुद्ध अर्धचालक है
2. गैर-आंतरिक या बाहरी अर्धचालक: यह एक अर्धचालक है, जिसे एक विशिष्ट अशुद्धता के साथ अपमिश्रित किया जाता है जो इसके विद्युत गुणों को गहराई से संशोधित कर सकता है, जिससे यह इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों (डायोड, ट्रांजिस्टर, आदि) के लिए उपयुक्त होता है।

• योजित अशुद्धता के आधार पर गैर-आंतरिक अर्धचालकों को P-प्रकार और N-प्रकार में वर्गीकृत किया जा सकता है जो निर्भर करता है कि अर्धचालक छिद्र या इलेक्ट्रॉनों में समृद्ध है।

स्पष्टीकरण:

• एक आंतरिक अर्धचालक केवल एक ही प्रकार के तत्व से बना है।
• जर्मेनियम (Ge) और सिलिकॉन (Si) सबसे आम प्रकार के आंतरिक अर्धचालक हैं।
• जब तापमान बढ़ता है, तो टकरावों के कारण, कुछ सहसंयोजी बंध टूट जाते हैं और कुछ इलेक्ट्रॉनों को अबाध होके और जालक के माध्यम से स्थानांतरित होने के लिए स्वतंत्र हो जाते हैं, इस प्रकार इसकी मूल स्थिति (छेद) में अनुपस्थिति पैदा होती है। इसलिए, विकल्प 3 सही है।

अवधारणा

अर्धचालक:

• अर्धचालक वे सामग्री हैं जिनकी चालकता अर्धचालक और विद्युत रोधी के बीच की होती है।
  • अर्धचालक गैलियम आर्सेनाइड या शुद्ध तत्वों जैसे जर्मेनियम या सिलिकॉन जैसे यौगिकों से बने होते हैं।
• होल और इलेक्ट्रॉन अर्धचालक में धारा के प्रवाह के लिए जिम्मेदार आवेश वाहक के प्रकार हैं।
• होल (संयोजक इलेक्ट्रॉन) धन आवेशित विद्युत आवेश वाहक हैं जबकि इलेक्ट्रॉन ऋण आवेशित कण हैं।

व्याख्या:

• नैज अर्धचालक शुद्ध तत्वों से बने होते हैं।
• चूंकि नैज अर्धचालक में कोई अशुद्धता नहीं मिली होती है, इसलिए नैज अर्धचालक में इलेक्ट्रॉनों और होल की संख्या बराबर रहती है।
• इसलिए, विकल्प 1 सही है।

अवधारणा:

अर्धचालक:

• अर्धचालक वे सामग्री हैं जिनमें चालक और विद्युत रोधी के बीच चालकता होती है।
  • अर्धचालक गैलियम आर्सेनाइड या शुद्ध तत्वों जैसे जर्मेनियम या सिलिकॉन जैसे यौगिकों से बने होते हैं।

• होल और इलेक्ट्रॉन अर्धचालक में धारा के प्रवाह के लिए उत्तरदायी आवेश वाहक के प्रकार हैं।
  • होल (संयोजक इलेक्ट्रॉन) धन रूप से आवेशित किए गए विद्युत आवेश वाहक हैं जबकि इलेक्ट्रॉन ऋण आवेशित कण हैं।

व्याख्या:

• तापमान में वृद्धि के साथ अर्धचालक की प्रतिरोधकता घट जाती है एवं विलोमत: भी ।
• निरपेक्ष शून्य केल्विन तापमान पर, सहसंयोजक आबंध बहुत मजबूत होते हैं, और कोई मुफ्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं, और अर्धचालक एक आदर्श विद्युत रोधी के रूप में व्यवहार करता है।
• इसलिए, विकल्प 4 सही है।

अवधारणा

अर्धचालक:

• अर्धचालक वे सामग्री हैं जिनकी चालकता अर्धचालक और विद्युत रोधी के बीच की होती है।
  • अर्धचालक गैलियम आर्सेनाइड या शुद्ध तत्वों जैसे जर्मेनियम या सिलिकॉन जैसे यौगिकों से बने होते हैं।
• होल और इलेक्ट्रॉन अर्धचालक में धारा के प्रवाह के लिए जिम्मेदार आवेश वाहक के प्रकार हैं।
• होल (संयोजक इलेक्ट्रॉन) धन आवेशित विद्युत आवेश वाहक हैं जबकि इलेक्ट्रॉन ऋण आवेशित कण हैं।

व्याख्या:

• नैज अर्धचालक शुद्ध तत्वों से बने होते हैं।
• इलेक्ट्रॉन और छिद्रों की गतिशीलता उनके प्रभावी द्रव्यमान पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन का प्रभावी द्रव्यमान छिद्रों के प्रभावी द्रव्यमान से कम होता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन में छिद्र से अधिक गतिशीलता होती है।
• इसलिए, विकल्प 3 सही है।