অর্ধপরিবাহীর ক্ষেত্রে -
পদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্রসেমিকন্ডাক্টর ও ইলেক্ট্রনিক্সপরিবাহী, অপরিবাহী ও অর্ধপরিবাহী (Topic Practice)
সঠিক উত্তরঃ
B.
পরম শূন্য তাপমাত্রায় অন্তরক হয়ে যায়
Another Explanation (5): অর্ধপরিবাহী (Semiconductor) এর ক্ষেত্রে যখন টেম্পারেচার বেশ কমিয়ে আনা হয়, বিশেষ করে পরম শূন্য তাপমাত্রায় (অর্থাৎ 0 Kelvin বা -273.15°C), তখন এর বৈশিষ্ট্য পরিবর্তিত হয়। নিচে এর কারণ ও ব্যাখ্যা দেওয়া হলো:
পরম শূন্য তাপমাত্রায় অর্ধপরিবাহী অন্তরক হয়ে যায় কারণ এই তাপমাত্রায় এর ইলেকট্রন ও ছিদ্রের সংখ্যা খুবই কমে যায়, ফলে এর বিদ্যুৎ পরিবাহিতা শূন্যের কাছাকাছি পৌঁছে যায়।
- অর্ধপরিবাহীর অন্তরক হয়ে যাওয়া: প্রথমত, অর্ধপরিবাহী সামগ্রীতে বিদ্যুৎ পরিবাহিতা মূলত ইলেকট্রন ও ছিদ্রের (holes) উপর নির্ভর করে। তাপম???ত্রা কমানোর সাথে সাথে ইলেকট্রনের অল্পসংখ্যক শক্তি থাকে, ফলে তারা মূলত অপরিবর্তিত থাকে।
- অন্তরক হিসেবে আচরণ: যখন অর্ধপরিবাহী তাপমাত্রা শূন্যের খুব কাছাকাছি চলে যায়, তখন এর অণুগুচ্ছের কণিকা কম গতিতে চলাফেরা করে।
অতএব, পরম শূন্য তাপমাত্রায়, ইলেকট্রন ও ছিদ্রের সংখ্যা খুবই কমে যায়, এবং বিদ্যুৎ পরিবাহিতা প্রায় শূন্যের কাছাকাছি পৌঁছে যায়।
এবং, ইলেকট্রনের অপ্রচলিত অবস্থা (অর্থাৎ, conduction band এ বিদ্যুৎ পরিবাহকের জন্য প্রয়োজনীয় ইলেকট্রন না থাকা) সৃষ্টি হয়।
অতএব, অর্ধপরিবাহী অন্তরক হিসেবে কাজ করে, অর্থাৎ বিদ্যুৎ পরিবাহিতা প্রায় বন্ধ হয়ে যায়।
পরম শূন্য তাপমাত্রায় অর্ধপরিবাহী অন্তরক হয়ে যায় কারণ এই তাপমাত্রায় এর ইলেকট্রন ও ছিদ্রের সংখ্যা খুবই কমে যায়, ফলে এর বিদ্যুৎ পরিবাহিতা শূন্যের কাছাকাছি পৌঁছে যায়।