අර්ධ සන්නායක උදාහරණ. වර්ග, ගුණ, ප්රායෝගික යෙදුම්

වඩාත් ප්රකට අර්ධ සන්නායකය සිලිකන් (Si) වේ. එහෙත්, ඔහුට අමතරව, තවත් බොහෝ අය සිටී. නිදසුනක් ලෙස සින්ක් බ්ලේන්ඩය (ZnS), කපුරු (Cu ₂ O), ගැලෙනා (PbS) වැනි බොහෝ ස්වාභාවික අර්ධ සන්නායක දව්ය වේ. රසායනාගාරවල සංස්ලේෂණය කරන ලද අර්ධ සන්නායක ඇතුලූ අර්ධ සන්නායක පවුලක් යනු මිනිසුන්ට දැනෙන ද්රව්යවල වඩාත් විවිධාකාර ද්රව්යමය වර්ගයකි.

අර්ධ සන්නායකවල ලක්ෂණ

ආවර්තිතා වගුවේ මූලද්රව්ය 104 න් 79 ක් වන අතර ලෝහ නොවන අතර 25 ක් රසායනික මූලද්රව්යවල අර්ධ සන්නායක ගුණාංග ඇති අතර 12 ක් ද්වි විද ත්. අර්ධ සන්නායක අතර ප්රධාන වෙනස වන්නේ උෂ්ණත්වය වැඩි වීම නිසා ඒවායේ විද්යුත් සන්නායකතාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වේ. උෂ්ණත්වවලදී අඩු උෂ්ණත්වවලදී ඔවුන් උෂ්ණත්වය විදහා දක්වයි. අධික උෂ්ණත්වවල දී ඔවුන් සන්නායක ලෙස හැසිරේ. මෙම අර්ධ සන්නායක ලෝහවලින් වෙනස් වේ: ලෝහයේ ප්රතිරෝධය උෂ්ණත්ව වැඩි වීමට සාපේක්ෂව වැඩි වේ.

අර්ධ සන්නායක සහ ලෝහ අතර තවත් වෙනසක් වන්නේ අර්ධ සන්නායකවල ප්රතිරෝධය ආලෝකයේ ක්රියාකාරීත්වයට යටත්වන අතර, ලෝහය ලෝහයට බලපෑමක් නොකරයි. අර්ධ සන්නායකවල සන්නායකතාව ද සුළු ප්රමාණයකින් අපිරිසිදු ලෙස හඳුන්වාදීමත් සමඟ වෙනස් වේ.

අර්ධ සන්නායක රසායනික සංයෝග අතර විවිධ ස්ඵටික ව්යුහයන් ඇත. එය සිලිකන් සහ සෙලේනියම් වැනි ද්විත්ව සංයෝග, ගාලියම් අර්සෙනයිඩ් වැනි මූලද්රව්ය විය හැක. උදාහරණ වශයෙන් බහුඅසතිලීන් (CH) _n, බොහෝ අර්ධ සන්නායක ද්රව්යයන් වේ. සමහර අර්ධ සන්නායක චුම්බක (Cd _1-x Mn _x Te) හෝ ෆ්ලෝවේ ඉලෙක්ට්රිකල් ගුණ (SbSI) ප්රදර්ශනය කරයි. ප්රමාණවත් මාත්රණයකින් යුක්ත අය සමඟ අධි සන්නායක (GeTe සහ SrTiO ₃ ) බවට පත් වේ. මෑතදී සොයාගත් අධි උෂ්ණත්ව සුපිරි සන්නයනවල බොහෝමයක් වාෂ්ප නොවන අර්ධ සන්නායක අදියර ඇත. උදාහරණයක් ලෙස La ₂ CuO ₄ අර්ධ සන්නායකයක් වුවද එය Sr ලෙස සාදනු ලබන විට එය සුපිරි සන්නායකයක් (La _1-x Sr _x ) ₂ CuO ₄ බවට පත්වේ.

භෞතික පෙළපොත් ^10-4 ත් 10 Ω · m හි විද්යුත් ප්රතිරෝධයක් සහිත ද්රව්යයක් ලෙස අර්ධ සන්නායක අර්ථ දැක්වීමක් සපයයි. විකල්ප අර්ථ දැක්වීමක් ද ඇත. අර්ධ සන්නායකවල තහනම් කලාපයේ පළල 0 සිට 3 eV වේ. ඛනිජ සහ අර්ධශිල්පියන් ශුන්ය ශක්තිය බිඳී යාමේ ද්රව්යයක් වන අතර එය 3 eV ඉක්මවන ද්රව්ය කැටයම් කරුවන් ලෙස හැඳින්වේ. ව්යතිරේක පවතී. උදාහරණයක් ලෙස, අර්ධ සන්නායක දියමන්ති 6 eV, අර්ධ පරිවාරක GaAs - 1.5 eV හි පැතිරුණු පටියක් ඇත. නිල් කලාපයේ ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්රොනික් උපාංග සඳහා GaN, 3.5 eV වායුවක තහනම් කලාපයක් ඇත.

බලශක්ති පරතරය

ස්ඵටික දැලිස් වල පරමාණුක කාක්ෂිකවල ශක්ති මට්ටම් දෙකකට බෙදී ඇත. එනම් ඉහලම මට්ටමේ පිහිටි නිදහස් කලාපයක් සහ අර්ධ සන්නායකවල විද්යුත් සන්නායකතාව සහ පහළ පිහිටන සංයුජතා කලාපය තීරණය කිරීම. මෙම මට්ටම්, ස්ඵටික දැලිසෙහි සමමිතිය හා පරමාණු සංයුතිය මත වෙන් කිරීම හෝ වෙන්වීමට ඉඩ ඇත. අන්තිම අවස්ථාවෙහිදී, කලාපයන් අතරේ ඇති ශක්ති පරතරය හෝ, වෙනත් වචනවලින් කිවහොත්, තහනම් කලාපය ඇත.

මට්ටම් පිහිටීම හා මට්ටම් පිරවීම ද්රව්යයේ සන්නායක ගුණය තීරණය කරයි. මෙම පදනමට අනුව සන්නායක, පරිවාරක හා අර්ධ සන්නායකවලට බෙදී ඇත. අර්ධ සන්නායකවල තහනම් කලාපයේ පළල 0.01-3 eV පරාසයක විචලනය වේ, පාර විද්යුත් උෂ්ණත්ව පරතරය 3 eV ඉක්මවයි. ලෝහවල ඇති ශක්ති පරතරය අතිච්ඡාදනය වන නිසා නොවේ.

අර්ධ සන්නායක සහ ද්විතීයික විද්යාව, එකිනෙකට වෙනස් ඉලෙක්ට්රෝන සමග සංයුජතා කලාපයක් ඇති අතර, ආසන්නතම නිදහස් කලාපය හෝ සන්නායක කලාපය සංයුජතා ශක්ති පරතරයෙන් ඉවුරු වෙන් කර ඇත. තහනම් ඉලෙක්ට්රෝන ශක්තිය.

තාප ශක්තිය හෝ කුඩා විද්යුත් ක්ෂේත්රයක පරමාණුක පරමාණුවල මෙම පරතරය හරහා පැනීම සඳහා ප්රමාණවත් නොවේ. ඉලෙක්ට්රෝන සන්නායක කලාපයට ඇතුල් නොවේ. ස්ඵටික දැලිසය වටා ගමන් කිරීමට හා විදුලි ධාරා වල වාහකයන් බවට පත් වීමට ඔවුන්ට නොහැකි ය.

විද්යුත් සන්නායකතාවය උද්දීපනය කිරීම සඳහා සංයුජතා මට්ටමේ ඉලෙක්ට්රෝනයක ශක්ති පරතරය ඉක්මවා යාමට ප්රමාණවත් ශක්තියක් ලබා දිය යුතුය. බලශක්ති පරතරයෙහි විශාලත්වයෙන් නොඅඩු ශක්තියක් අවශෝෂණය කිරීමෙන් පමණක් ඉලෙක්ට්රෝන සංයුජතා මට්ටමේ සිට සන්නායක මට්ටම දක්වා ගමන් කරයි.

බලශක්ති පරතරය 4 eV ඉක්මවන විට, අර්ධ සන්නායකයේ ප්රේරකයේ ප්රේරකයේ ප්රේරකයේ උෂ්ණත්වය උත්ප්රේරකයක් වීම ප්රායෝගිකව අපහසු වේ - උෂ්ණත්වයේ උෂ්ණත්වයේ ඉලෙක්ට්රෝනවල උත්ප්රේරක ශක්තියේ ශක්තිය අවරෝහණ කලාපය හරහා පැනීම සඳහා ප්රමාණවත් නොවේ. රත් වූ විට, ස්ඵටික ඉලෙක්ට්රෝන සන්නයනය ඉදිරිය පෙර දියවී ඇත. එවැනි ද්රව්ය ක්වාර්ට්ස් (dE = 5.2 eV), දියමන්ති (dE = 5.1 eV), බොහෝ ලුණු අඩංගු වේ.

අර්ධ සන්නායකවල අපෘෂ්ඨව හා ප්රාථමික සන්නායකතාවය

පිරිසිදු අර්ධ සන්නායක ස්ඵටිකවල අභ්යන්තර සන්නායකතාවක් ඇත. එවැනි අර්ධ සන්නායකවලට හිමිකම ලෙස හැඳින්වේ. අද්විතීය අර්ධ සන්නායකයට සමාන කුහර හා නිදහස් ඉලෙක්ට්රෝන අඩංගු වේ. රත් වූ විට, අර්ධ සන්නායකවල පැවැත්මේ සන්නායකතාවය වැඩිවේ. නියත උෂ්ණත්වයේ දී පිහිටුවන ලද ඉලෙක්ට්රෝනික කුහර යුගල ගණන සහ ගතික ප්රතික්රියාවලදී ඉලෙක්ට්රෝන හා කුහර ගණනක් ලබා දෙන තත්වයන් යටතේ ස්ථායී සමතුලිතතාවයක් ඇතිවේ.

අශුද්ධ ද්රව්ය අඩංගු වීම අර්ධ සන්නායකවල විද්යුත් සන්නායකතාවය කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි. ඒවා එකතු කිරීම මගින් කුඩා ඉලෙක්ට්රෝන සංඛ්යාවක් අඩු ඉලෙක්ට්රෝන සංඛ්යාවක් වැඩි කිරීමට හැකි අතර සන්නායකතා මට්ටමේ දී ඉලෙක්ට්රෝන කුඩා සංඛ්යාවක් සමඟ කුහර ගණන වැඩි කරන්නට හැකි වේ. අපද්රව්ය අර්ධ සන්නායක යනු අශුද්ධ ද්රව්ය සන්නායකතාවය සහිත සන්නායකයකි.

ඉලෙක්ට්රෝන අතට හැරෙන අයදුම්පත්, donor එකක් ලෙස හැඳින්වේ. ආධාරක අපද්රව්ය රසායනික මූලද්රව්ය සමග පරමාණු සහිත රසායනික මූලද්රව්ය විය හැකිය. මුලික ද්රව්ය පරමාණු වලට වඩා වැඩි ඉලෙක්ට්රෝන අඩංගු වේ. උදාහරණයක් ලෙස ෆොස්ෆරස් සහ බිස්මුත් සිලිකන් ඩෝනර් අපද්රව්ය වේ.

ඉලෙක්ට්රෝන සඳහා සන්නායක කලාපයට පැනීමට අවශ්ය ශක්තිය ක්රියාකාරී ශක්තිය ලෙස හැඳින්වේ. අපැහැදිලි අර්ධ සන්නායකවල මූලික ද්රව්යයට වඩා එය අඩුය. සුළු තාපනය හෝ ආලෝකය සහිතව, අපරාජිත අර්ධ සන්නායක පරමාණුවල ඉලෙක්ට්රෝන වැඩි වශයෙන් නිදහස් වේ. පරමාණුවෙන් පිටවන ඉලෙක්ට්රෝන ස්ථානය කුහරය අල්ලා ගනී. නමුත් ඉලෙක්ට්රෝන නැවත සංසන්දනය කිරීම සිදුරු කිරීමට සිදුවේ. පරිත්යාගශීලියාගේ කුහරයේ සන්නායකතාව ඉතා අල්ප ය. මෙයට හේතුව වන්නේ අපයෝජන පරමාණු කුඩා සංඛ්යාවක් නිදහසේ ඉලෙක්ට්රෝන නිතරම කුහරය වෙත එළඹීමට ඉඩ නොදෙන නිසාය. ඉලෙක්ට්රෝන සිදුරුවලට ආසන්නව පිහිටා ඇති නමුත් ප්රමාණවත් තරම් ශක්තියක් නොමැති නිසා ඒවා පිරවිය නොහැක.

අර්ධ සන්නායකයේ නිදහස් ඉලෙක්ට්රෝන සංඛ්යාව හා සංසන්දනය කිරීමේ දී සන්නායක ඉලෙක්ට්රෝන ගනන වැඩි ගණනකින් අනුපිළිවෙලට පරිණාමය නොවන අපද්රව්ය සුළු වශයෙන් එකතු කිරීම. මෙහි අපසරණය වන අර්ධ සන්නායකවල පරමාණුවල මූලද්රව්ය ප්රධාන ඉලෙක්ට්රෝන වේ. මෙම ද්රව්ය n-වර්ග අර්ධ සන්නායක ලෙස වර්ග කර ඇත.

අර්ධ සන්නායකයක ඉලෙක්ට්රෝන බන්ධනය වන අපද්රව්ය, එය තුළ සිදුරු සංඛ්යාව වැඩි කිරීම, ප්රතිග්රාහක ලෙස හැඳින්වේ. පිළිගැනීමේ අපද්රව්ය යනු පාදක අර්ධ සන්නායකයට වඩා සංයුජතා මට්ටමේ ඉලෙක්ට්රෝන කුඩා ඉලෙක්ට්රෝන සංඛ්යාවක් සහිත රසායනික මූලද්රව්ය වේ. බෝෝන්, ගාලියම්, ඉන්දියම් සිලිකන් සඳහා ප්රතිග්රාහක අශුද්ධ ද්රව්ය වේ.

අර්ධ සන්නායකවල ලක්ෂණ එහි ස්ඵටික ව්යුහයේ අඩුපාඩු මත රඳා පවතී. අතිශයින්ම පිරිසිදු ස්ඵටික වර්ධනය කිරීමේ අවශ්යතාව මෙයයි. අර්ධ සන්නායකවල සන්නායක පරාමිතීන් ලෙලිෆින් එකතු කරන එකතු කිරීම මගින් පාලනය වේ. සිලිකන් ස්ඵටිකල් (n-type silicon ස්ඵටිකයක් සෑදීමට දායකත්වයක් සපයන) පොස්පරස් (උප කාණ්ඩයේ V මූලද්රව්යය) සමඟ මාත්රණය කර ඇත. සිදුරු සන්නායකතාවක් සහිත ස්ඵටිකයක් ලබා ගැනීම සඳහා ෙබෝෙරොන් පතිගාහක සිලිකන් බවට හඳුන්වා ෙදයි. තහනම් කලාපයේ මැදට මාරු කිරීම සඳහා වන්දි ෆර්මි මට්ටම් සහිත අර්ධ සන්නායක සමාන ආකාරයකින් නිර්මාණය වී ඇත.

තනි මූලද්රව්ය අර්ධ සන්නායක

වඩාත් ප්රචලිත අර්ධ සන්නායකය, ඇත්ත වශයෙන්ම සිලිකන් වේ. ජර්මනියම් සමග එක්ව එය සමාන ස්ඵටික ව්යුහයන් සහිත අර්ධ සන්නායක පරාසයක ප්රෝටෝටික් බවට පත්විය.

Si සහ Ge ස්ඵටිකවල ව්යුහය දියමන්ති සහ α-ටින්වල සමාන වේ. එහි දී එක් එක් පරමාණුවකට ආසන්නව ඇති පරමාණු 4 ක් වට කර ඇත. මෙම සම්බන්ධීකරණය හතර ගුණයක් ලෙස හැඳින්වේ. ටෙට්රැඩීරික් බන්ධනයකින් යුත් ස්ඵටික ඉලෙක්ට්රෝනික කර්මාන්තයට මූලික වන අතර නවීන තාක්ෂණයෙහි ප්රමුඛ කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ආවර්තිතා වගුවේ V සහ VI කාණ්ඩවල සමහර මූලද්රව්ය අර්ධ සන්නායක වේ. මෙම වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකවල උදාහරණ වන්නේ පොස්පරස් (පී), සල්ෆර් (S), සෙලේනියම් (සී) සහ ටෙලූරියම් (ටේ) ය. මෙම අර්ධ සන්නායකවල පරමාණුවලට ත්රිත්ව (පී), ද්විත්ව (S, Se, Te) හෝ සිව්කක් සම්බන්ධීකරණයක් තිබිය හැකිය. මෙහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, එවැනි මූලද්රව්ය විවිධ ස්ඵටික ව්යුහයන් තුළ පවතින අතර, වීදුරු ස්වරූපයෙන් ද ලබා ගත හැකිය. නිදසුනක් ලෙස Se සීඝ්රයෙන් නිපදවන ලද්දේ තනි වයින් සහ ත්රිකෝණාකාර ස්ඵටික ව්යුහයන් හෝ වීදුරු ආකෘතියෙනි. (මෙය පොලිම්කරණයක් ලෙස සැලකිය හැකිය).

- දියමන්ති විශිෂ්ට තාප සන්නායකතාවය, විශිෂ්ට යාන්ත්රික හා ඔප්ටිකල් ලක්ෂණ, ඉහළ යාන්ත්රික ශක්තිය. ශක්ති පරිහරණයේ පළල dE = 5.47 eV.

- සිලිකන් - හිරු බැටරි භාවිතා කරන ලද අර්ධ සන්නායකයක්, හා අම්ලවල ඇති ආකෘතියෙන් - තුනී පටල සුර්ය සෛල තුළ. එය ඡායාරූප ලේබලවල වඩාත් භාවිතා වූ අර්ධ සන්නායක වේ, නිපදවීමට පහසුය, හොඳ විද්යුත් හා යාන්ත්රික ගුණ ඇත. DE = 1.12 eV.

- ජර්මියම් - ගැමා වර්ණාවලීක්ෂය සඳහා භාවිතා කරන ලද අර්ධ සන්නායක, ඉහළ කාර්යක්ෂම ඡායා පිටපත්. පළමු ඩයෝඩ හා ට්රාන්සිස්ටර වල භාවිතා වේ. සිලිකන් වලට වඩා පිරිසිදු කිරීම අවශ්ය වේ. DE = 0.67 eV.

- සෙලනියම් - ඉහළ විකිරණ ප්රතිරෝධයක් ඇති අතර සෙලියනියම් ප්රතිවිරෝධකවල භාවිතා කරනු ලබන අර්ධ සන්නායකයකි.

ද්වි මූලද්රව්ය සම්බන්ධතා

Менඩෙලීව් වගුවේ කාණ්ඩ 3 සහ 4 කාණ්ඩවල මූලද්රව්යවලින් සාදනු ලැබූ අර්ධ සන්නායකවල ගුණාංගය 4 කාණ්ඩයේ ද්රව්යයන්ගේ ගුණාංගයන් සිහිපත් කරති. මූලද්රව්ය කාණ්ඩ 4 ක් සිට 3-4 ග්රීස් සංයෝග දක්වා සංක්රමණය වීම. 3 කාණ්ඩයේ පරමාණුවෙහි ඉලෙක්ට්රෝන ආරෝපනය 4 වන කාණ්ඩයේ පරමාණුවට බන්ධනය මගින් අර්ධ වශයෙන් අයනික ලෙස බන්ධනය කරයි. පරමාණුව අර්ධ සන්නායකවල ගුණ වෙනස් වේ. ඉලෙක්ට්රෝන බන්ධන ව්යුහයේ බලශක්ති බිඳ වැටීමෙහි ශක්තිය වැඩි වන අතර එය ක්ලෝනෝම් අන්තර්ජීය අන්තර්ක්රියා සහ ශක්තියේ ශක්තිය වැඩි වීමට හේතු වේ. මෙම වර්ගයේ ද්විමය සංයෝගයක නිදසුනක් වන්නේ ඉන්දියන් ඔක්ටිමෝනිඩ් ඉන්ස්බී, ගැලියම් අර්සෙනයිඩ් GaAs, ගැලියම් ප්රතිසමයිඩ් GaSb, ඉන්දියම් ෆොස්ෆයිඩ් ඉන්පී, ඇලුමිනියම් ඇන්ටිමෙනොයිඩ් AlSb, ගැලියම් ෆොස්ෆයිඩ් GaP.

අයනිකත්වය වැඩි වන අතර එහි අගය තවත් 2-6 කන්ඩායම්වල සංයෝගවල වැඩි වශයෙන් කැඞ්මියම් සෙලිනිඩය, සින්ක් සල්ෆයිඩ්, කැඩ්මියම් සල්ෆයිඩ්, කැඩ්මියම් ටෙලුරේඩ්, සින්ක් සෙලයිනයිඩ් වැනි සංයෝගවල වැඩි වීමකි. මෙහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, 2-6 කාණ්ඩයේ බොහෝ සංයෝගවලදී, තහනම් කලාපය, රසදිය සංයෝග හැරුණු විට 1 eV වඩා පුළුල් වේ. බුකාරි ටෙලුරිඩ් යනු α-ටින් වැනි අර්ධ සන්නායකයක් වන ශක්ති පරතරයක් නොමැති අර්ධ සන්නායකයකි.

විශාල ශක්ති පරතරයක් සහිත 2-6 කන්ඩායම්වල අර්ධ සන්නායක, ලේසර් සහ දර්ශන නිපදවීමේ යෙදීම් සොයා ගනී. අධෝරක්ත ග්රාහකයන් සඳහා පටු ශක්ති පරාලයක් සහිත 2-6 කන්ඩායම් ද්විමය සංයෝග. 1-7 කාණ්ඩවල (තඹ බ්රෝමයිඩ් CuBr, රිදී අයඩයිඩ AgI, තඹ ක්ලෝරයිඩ් CuCl) කාණ්ඩවල ද්ව්යංගි සංයෝග ඉහළ ඉනොක්තිකතාවය නිසා 3 eV ට වඩා වැඩි තහනම් කලාපයක් ඇත. ඒවා සැබවින්ම අර්ධ සන්නායක නොව, පරිවාරක වේ. ස්ඵටිකයේ බන්ධන ශක්තියේ ස්ඵටික ශක්තිය වැඩි වීමෙන් ඝනක සම්බන්ධීකරණයට වඩා හය ගුණයකින් යුත් පාෂක ලවණ පරමාණු ව්යුහගත කිරීම ප්රවර්ධනය කරයි. 4-6 කාණ්ඩවල ඊයම් සල්ෆයිඩ් හා ඊයම් ටෙලුරේඩ් සංයෝග, ටින් සල්ෆයිඩ් ද අර්ධ සන්නායක වේ. මෙම ද්රව්යයන්ගේ භෞතික ගුණය ද හය ගුණිත සම්බන්ධීකරණයක් ඇති කිරීමට දායක වේ. අධි-විකිරණ ආලෝකය ලබා ගැනීම සඳහා භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසන ඉතා කුඩා පටු බ්ලොක් බැම්මක් ඇති බව සැලකිය යුතු අයනිකත්වයක් මගින් ඒවා වළක්වයි. ග්ලියියම් නයිට්රයිඩ් යනු පුළුල් වූ බලශක්ති පරතරයක් සහිත 3-5 කාණ්ඩවල සංයෝගයකි. වර්ණාවලියේ නිල් කොටසෙහි වැඩ කරන අර්ධ සන්නායක ලේසර් සහ ආලෝකය විමෝචනය කරන ඩයෝඩවල යෙදීම් සොයාගෙන ඇත.

GaAs, gallium arsenide යනු සිලිකන්වලට පසුව ඇති ඉල්ලුමේ ඇති දෙවන අර්ධ සන්නායකය. සාමාන්යයෙන් වෙනත් සන්නායක සඳහා උපස්ථරයක් ලෙස යොදා ගනී. උදාහරණ ලෙස GaInNAs සහ InGaAs, IR-LEDs, ඉහළ සංඛ්යාත ක්ෂුද්රපිරිසක් සහ ට්රාන්සිස්ටර, ඉහළ කාර්යක්ෂම ඡායා පිටපත්, ලේසර් දියෝඩ, න්යෂ්ටික විකිරණ අනාවරකය. DE = 1.43 eV, සිලිකන් හා සසඳන විට උපාංගවල ශක්තිය වැඩි කිරීමට ඉඩ සලසයි. බ්රිටල්, වැඩිපුරම අපද්රව්ය අඩංගු වේ, නිෂ්පාදන වල සංකීර්ණ වේ.

- ZnS, සින්ක් සල්ෆයිඩ් - හයිඩ්රජන් සල්ෆයිඩය 3.54 සහ 3.91 eV බැම්මක් සහිත සින්ක් ලුණු, ලේසර් සහ පොස්පරස් ලෙස භාවිතා වේ.

- SnS, ටින් සල්ෆයිඩ් යනු photoresistors සහ photodiodes භාවිතා කරන ලද අර්ධ සන්නායකයකි, dE = 1.3 සහ 10 eV.

ඔක්සයිඩ

ෙලෝහ ඔක්සයිඩ් අතිශයින් විශිෂ්ඨ පරිවාරක, නමුත් හැරුණු විට ඒවා හැර ඇත. මෙම වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකවල උදාහරණ වන්නේ නිකල් ඔක්සයිඩ්, තඹ ඔක්සයිඩ්, කොබෝල්ට් ඔක්සයිඩ්, කොපර් ඩයොක්සයිඩ්, යකඩ ඔක්සයිඩ්, යුරෝපිප් ඔක්සයිඩ්, සින්ක් ඔක්සයිඩ් ය. කොපර් ඩයොක්සයිඩ් කුපිත ඛනිජයක ස්වරූපය ඇති බැවින් එහි ගුණාංග දැඩි ලෙස අධ්යයනය කර ඇත. මෙම වර්ගයේ අර්ධ සන්නායක වැඩීම සඳහා ක්රියා පටිපාටිය තවම සම්පූර්ණයෙන් වටහාගෙන නොමැත. එබැවින් ඔවුන්ගේ යෙදුම තවමත් සීමිතය. ව්යතිරේකය යනු සින්ක් ඔක්සයිඩ් (ZnO), සංයෝග 2-6 කන්ඩායම්, පරිවර්තකයක් ලෙස භාවිතා වන අතර අලවන පටල සහ පැච්ෙපේන් නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා වේ.

තඹ සහ ඔක්සිජන් බොහෝ සංයෝගවලදී අධි සන්නායකතාව සොයාගත් පසු තත්වය ඉතා බරපතළ විය. Mueller සහ Bednorz විසින් සොයා ගන්නා ලද පළමු ඉහළ උෂ්ණත්ව සුපිරි සන්නායකය, 2 eV විද්යුත් ශක්ති පරතරයක් සහිත La ₂ CuO ₄ අර්ධ සන්නායක මත පදනම් විය. ද්විත්වක බායිරියම් හෝ ස්ට්රොන්ටියම් සහිත තට්ටුවකින් යුත් ලැන්තනියම් ප්රතිස්ථාපනය කිරීමෙන් අර්ධ සන්නායකයට සිදුරු භාජනය ගෙන එනු ලැබේ. අවශ්ය කුහර සාන්ද්රණය La ₂ CuO ₄ සුපිරි සන්නයන බවට පරිවර්තනය කරයි. වර්තමානය වන විට සුපිරි සන්නායක තත්ත්වයට සංක්රමණය වන ඉහළම උෂ්ණත්වය HgBaCa ₂ Cu ₃ O ₈ සංයෝගයට අයත් වේ. අධි පීඩනවල දී එය 134 K.

ZnO, සින්ක් ඔක්සයිඩ්, වර්ණ ගැන්වීම්, නිල් LED, ගෑස් සංවේදක, ජීව විද්යාත්මක සංවේදක, අධෝරක්ත කිරණ ආලෝකය පරාවර්තනය සඳහා කවුළු ආලේපන, LCD දර්ශන සහ සූර්ය කෝෂ වල සන්නායකයක් ලෙස භාවිතා කරයි. DE = 3.37 eV.

ස්ථර ස්ඵටිකයකි

ලිලී ඩයි ඩොඉඩයිඩයිඩ්, ගාලියම් සෙලෙනිඩය සහ molybdenum disulphide වැනි ද්විත්ව සංයෝග ස්ඵටිකයේ ස්ථරයේ ව්යුහය මගින් වෙන් කර ඇත. ස්තරවල ස්තරයන් අතර වාන් ඩර් වොල්ස් බන්ධනවලට බෙහෙවින් ප්රබල වේ. මෙම වර්ගයේ අර්ධ සන්නායක ඉලෙක්ට්රෝන ඉලෙක්ට්රෝන දෙකක් ස්ථාවර ද්විමාන ස්ථරයන් හැසිරේ. තෙවන පාර්ශවීය පරමාණු හඳුන්වාදීම මගින් ස්ථර වල අන්තර් ක්රියාව වෙනස් කරනු ලැබේ.

MoS _2, molybdenum disulphide ඉහළ සංඛ්යාත අනාවරක, ධමකාරක, memristors, ට්රාන්සිස්ටර වල භාවිතා වේ. DE = 1.23 සහ 1.8 eV.

කාබනික අර්ධ සන්නායක

කාබනික සංයෝග මත පදනම් වූ අර්ධ සන්නායකවලට නැප්තලීන්, ෙපොලිඇසයිටයිලීන් (CH ₂ ) _n , ඇන්තසීන්, ෙපොලයිඩයිසැටයිලීන්, ෆැටෙලොජයිඩයිඩ, ෙපොලිවයිනය් කාර්බසෝල්. කාබනික අර්ධ සන්නායකවලට අකාබනිකව වැඩි වාසියක් ඇත: ඒවාට අවශ්ය ගුණාංග ලබා දීම පහසුය. C-S = C සන්නායක බන්ධන සහිත බන්ධන සහිත ද්රව්යය, සැලකිය යුතු දෘෂ්ය නොවන අණුකතාවයක් ඇති අතර, මේ හේතුවෙන්, optoelectronics හි භාවිතා වේ. මීට අමතරව, සංයුක්ත අර්ධ සන්නායක සඳහා වඩා පහසු වන සංයෝග සූත්රයේ වෙනස් වීමෙන් කාබන් සන්නායක අර්ධ සන්නායකවල ශක්ති-බිඳීමේ කලාප වෙනස් කරනු ලැබේ. ෆුලරෙන් කාබන්, ගැෆේන් සහ නැනෝටිබුස් වල ස්ඵටිකමය අලොටොපෝස් ද අර්ධ සන්නායක වේ.

- ෆුලරන්ස් සංවෘත උත්තල polyhedron ugleoroda ස්වරූපයෙන් පරමාණු පවා සංඛ්යාවේ ව්යුහයක් ඇත. මාත්රණය ෆුලරන්ස් සී ₆₀ ක ක්ෂාර ලෝහ සමග සුපිරි සන්නායක බවට පරිවර්තනය වීම්.

- මිනිරන් කාබන් තනි පරමාණුක ස්ථර පිහිටුවා ඇත, ද්විමාන ෂඩාස්රාකාර දැලිස් සම්බන්ධ කර ඇත. වාර්තා සන්නායකතාව සහ ඉලෙක්ට්රෝන එහා ෙමහා යා ෙනොහැකි, ඉහළ පැටලෙයි ඇත

- Nanotubes නැනෝමීටර කිහිපයක් විෂ්කම්භය සහිත නල මිනිරන් තහඩු අසංවර්ධිත ඇත. කාබන් මෙම ආකෘති පත්ර nanoelectronics මහත් පොරොන්දුව ඇත. මෙම පූට්ටු මත පදනම්ව ෙලෝහමය ෙහෝ අර්ධ සන්නායක තත්ත්වය විය හැකිය.

චුම්බක අර්ධ සන්නායක

europium චුම්භක අයන මැග්නීසියම් සමඟ සංයෝග කුතුහලයෙන් චුම්බක සහ අර්ධ සන්නායක ගුණ ඇත. අර්ධ සන්නායක මේ ආකාරයේ උදාහරණ - europium සල්ෆයිඩ්, ෙසලිනයිඩ් europium සහ ඝණ විසඳුම්, එවැනි Cd _1-x මිලියන _x ටේ. චුම්බක අයන අන්තර්ගතය ද්රව්ය දෙකම එවැනි පෙරෝචුම්භක හා antiferromagnetism ලෙස චුම්බක ගුණාංග ප්රදර්ශනය බලපායි. Semimagnetic අර්ධ සන්නායක - අඩු සාන්ද්රණය චුම්භක අයන අඩංගු දෘඪ චුම්බක අර්ධ සන්නායක විසඳුම් වේ. එවැනි ඝන විසඳුම් ඔබේ අනාගත හැකි අයදුම්පත් මහත් හැකියාවක් අවධානය ආකර්ෂණය කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, චුම්බක ෙනොවන අර්ධ සන්නායක හා සසඳන විට, ඔවුන් මිලියන ගුණයක් විශාල ෆැරඩේ භ්රමණ ළඟා විය හැකියි.

චුම්බක අර්ධ සන්නායක ප්රබල magnetooptical බලපෑම් ප්රකාශ නිර්ම සඳහා ඔවුන්ගේ භාවිතය ඉඩ. Perovskites, මිලියන _0,7, Ca _0,3 O _{3 වැනි,} එහි ගුණ යෝධ මැග්නටෝ-ප්රතිරෝධය යන සංසිද්ධිය තුළ චුම්බක ක්ෂේත්රය ප්රතිඵල මත රඳා යොමු කරන ලෝහ අර්ධ සන්නායක සංක්රමණය, වඩා උසස් ය. ඔවුන් චුම්බක ක්ෂේත්රය මගින් පාලනය වන ගුවන් විදුලි, ඔප්ටිකල් උපකරණ, ක්ෂුද්ර තරංග waveguide උපාංග භාවිත කර ඇත.

අර්ධ සන්නායක ferroelectrics

ගේ විදුලි අවස්ථා හා ස්වයංසිද්ධ ධ්රැවාන්තගත වීමක් සිදුවූ වේලාවේ දී සිටීම මෙම වර්ගයේ ස්ඵටික, සමන්විත වේ. උදාහරණයක් ලෙස, එවැනි ගුණ අර්ධ සන්නායක titanate PbTiO _3, barium titanate BaTiO _3, ජර්ෙම්නියම් ෙටලියුරයිඩ්, GeTe, ටින් ෙටලියුරයිඩ් SnTe, අඩු උෂ්ණත්වවල දී ferroelectric ගුණ ඇති විය වේ. ෙමම දව එකක් අනිකට සම්බන්ධව ඔප්ටිකල්, පීඩ විද්යුත් සංවේදක සහ මතක උපාංග තුළ භාවිතා වේ.

අර්ධ සන්නායක දව්ය වැනි විවිධ

ඉහත සඳහන් අර්ධ සන්නායක දව්ය වලට අමතරව, මේ ආකාරයේ එකක් යටතට නොවැටෙන බව බොහෝ අය ඉන්නවා. සූත්රය 1-3-5 අංග ₂ (AgGaS _{2) වන} සහ 2-4-5 ₂ (ZnSiP ₂₎ සංයෝග වූ chalcopyrite ස්ඵටික ව්යුහය සාදයි. සින්ක් බ්ලෙන්ඩ් ස්ඵටික ව්යුහය සමඟ මිනී මැරුවා අර්ධ සන්නායක 3-5 සහ කණ්ඩායම් 2-6 චතුස්තලීය සංයෝග හා සම්බන්ධ වන්න. අර්ධ සන්නායක කොටස් 5 සහ 6 කණ්ඩායම් (ලෙස ₂ Se _{3 සමාන)} පිහිටුවීමට _{සංයෝග,} - ස්ඵටික හෝ වීදුරු ස්වරූපයෙන් අර්ධ සන්නායක. bismuth සහ ඇන්ටිමනි Chalcogenides අර්ධ සන්නායක වස්තුවක් ජනක යන්ත්ර භාවිත කරයි. අර්ධ සන්නායක මේ ආකාරයේ ගුණ ඉතා රසවත්, නමුත් ඔවුන් නිසා සීමිත අයදුම් ජනප්රිය නැත. කෙසේ වෙතත්, ඔවුන් පවතින්නේ බව, අර්ධ සන්නායක භෞතික විද්යා ක්ෂෙත්රය තවමත් නැති ඉදිරියේ සම්පූර්ණයෙන්ම පරීක්ෂණ තහවුරු කරයි.