ದ್ವಿತೀಯ ಪಿಯುಸಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪಾಠ| ಅರೆವಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ಗಳ ಸರಳ ಮಂಡಲಗಳು
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ
ವಾಹಕತೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಸ್ತುಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ: ಶಕ್ತಿಯ ಪಟ್ಟಿ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವರ್ಗೀಕರಣ
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಶಕ್ತಿಯು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವ ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಮಟ್ಟಗಳನ್ನು ಶಕ್ತಿಪಟ್ಟಿ ಎನ್ನುವರು. ಎಲ್ಲಾ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸೇರ್ಪಡೆಗೊಂಡಿರುವ ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಮಟ್ಟವನ್ನು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿ (Ev)ಎಂತಲೂ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿಯ ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ವಹನ ಪಟ್ಟಿ (Ec) ಎಂತಲೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಹೊರಗಿನ ಶಕ್ತಿ ಪೂರೈಕೆಯಾದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿಯಿಂದ ವಹನ ಪಟ್ಟಿಗೆ ಚಲಿಸಿ ವಸ್ತುವಿನ ವಾಹಕತೆಗೆ ಕಾರಣೀಕರ್ತವಾಗುತ್ತವೆ. ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿ ಮತ್ತು ವಹನ ಪಟ್ಟಿಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಶಕ್ತಿ ಪಟ್ಟಿ ಅಂತರ (Eg) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಈ ಅಂತರವು ವಸ್ತುಗಳ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.
(1) ವಾಹಕಗಳು
ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿ ಮತ್ತು ವಹನ ಪಟ್ಟಿಗಳೆರೆಡು ಪರಸ್ಪರ ಅಧಿವ್ಯಾಪಿಸಿದ್ದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಎರಡು ಪಟ್ಟಿಗಳ ನಡುವೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಚಲಿಸಬಲ್ಲವು. ಇಲ್ಲಿ (Eg=0) ಶಕ್ತಿ ಅಂತರವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಉದಾ: ಲೋಹಗಳು
(2) ನಿರೋಧಕಗಳು:
ಇಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಅಂತರ (Eg) ಯು ತುಂಬಾ ಜಾಸ್ತಿಯಿದ್ದು (Eg>3eV) ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೊರಗಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡುವ ತನಕ ವಹನ ಪಟ್ಟಿಯು ಖಾಲಿಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಇದು ಯಾವುದೇ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುವುದಿಲ್ಲ
(3) ಅರೆವಾಹಕಗಳು
ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಅಂತರವು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದು (Eg>3eV) ಕೊಠಡಿ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿಯಿಂದ ವಹನ ಪಟ್ಟಿಗೆ ದಾಟಲು ಬೇಕಾಗಿರುವ ತೃಪ್ತಿಕರವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡು ದಾಟಬಲ್ಲವು. ಹೀಗೆ ದಾಟುವಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರವನ್ನು ಉಂಟು ಮಾಡುತ್ತವೆ. ವಹನ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರುವ ರಂಧ್ರಗಳು ಈ ವಸ್ತುವಿನ ವಾಹಕತೆಗೆ ಕಾರಣೀಕರ್ತವಾಗಿವೆ.
(ಮುಂದುವರೆಯುವುದು)
ತಾಜಾ ಸುದ್ದಿಗಾಗಿ ಪ್ರಜಾವಾಣಿ ಟೆಲಿಗ್ರಾಂ ಚಾನೆಲ್ ಸೇರಿಕೊಳ್ಳಿ | ಪ್ರಜಾವಾಣಿ ಆ್ಯಪ್ ಇಲ್ಲಿದೆ: ಆಂಡ್ರಾಯ್ಡ್ | ಐಒಎಸ್ | ನಮ್ಮ ಫೇಸ್‌ಬುಕ್ ಪುಟ ಫಾಲೋ ಮಾಡಿ.