एक नैज अर्धचालक में निषिद्ध ऊर्जा अंतर का क्रम क्या होगा ?

अवधारणा:

निषिद्ध ऊर्जा अंतर:

• संयोजक बैंड और चालन बैंड के बीच के अंतर को निषिद्ध अंतर के रूप में संदर्भित किया जाता है।
  • जैसा कि नाम से पता चलता है, निषिद्ध अंतर में किसी भी प्रकार की ऊर्जा नहीं है और कोई इलेक्ट्रॉन इस बैंड में नही हैं।
  • यदि निषिद्ध ऊर्जा अंतर अधिक है, तो संयोजक बैंड इलेक्ट्रॉनों को कसकर बाध्य किया जाता है या नाभिक से मजबूती से जुड़ा होता है। हमें कुछ मात्रा में बाहरी ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो निषिद्ध ऊर्जा अंतर के बराबर है।

व्याख्या:

चालक:

• चालक एक विद्युत के प्रवाह को उनके माध्यम से प्रवाहित करने की अनुमति देते हैं।
  • संयोजक बैंड और चालन बैंड के बीच कोई निषिद्ध अंतर नहीं है जिसके परिणामस्वरूप दोनों बैंडों का आवरण होता है।
  • कमरे के तापमान पर उपलब्ध मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या बड़ी है। उदाहरण के लिए सोना, एल्यूमीनियम, चांदी, तांबा, आदि।

विद्युत रोधी:

• ये पदार्थ अपने माध्यम से बिजली नहीं गुजरने देते।
  • उनमें उच्च प्रतिरोधकता और बहुत कम चालकता होती है।
  • विद्युत रोधी में ऊर्जा अंतर 7eV तक होता है।
  • सामग्री चालन नहीं कर सकती क्योंकि संयोजक बैंड से चालन बैंड तक इलेक्ट्रॉनों की गति संभव नहीं है। उदाहरण काँच, लकड़ी, आदि

अर्धचालक:

• जर्मेनियम और सिलिकॉन सबसे बेहतर सामग्री है जिसके विद्युत गुण अर्धचालक और विद्युत रोधी  के बीच में होते हैं।
  • अर्धचालक का ऊर्जा बैंड आरेख दिखाया गया है जहां चालन बैंड खाली है और संयोजक बैंड पूरी तरह से भर गया है लेकिन दोनों बैंड के बीच निषिद्ध अंतर बहुत छोटा है जो लगभग 1eV है ।
  • उपरोक्त स्पष्टीकरण से, यह स्पष्ट है कि आंतरिक अर्धचालक में निषिद्ध ऊर्जा अंतर 1eV के क्रम का है। इसलिए विकल्प 2 सही है।