अर्धचालक पदार्थों के विद्युत गुणों को समझना इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को डिजाइन और अनुकूलित करने के लिए आवश्यक है। दो प्रमुख पैरामीटर गतिशीलता और चालकता हैं, जो कुशलतापूर्वक चार्ज वाहक को सामग्री के भीतर ले जाते हैं। इन गुणों को सही ढंग से मापने के लिए कई व्यावहारिक तरीकों का उपयोग किया जाता है।

विद्युत चालकता को मापने

विद्युत चालकता यह इंगित करती है कि कैसे अच्छी तरह से एक सामग्री विद्युत धारा का संचालन कर सकती है। सबसे आम विधि में एक नमूने में एक ज्ञात वोल्टेज लगाने और परिणामी वर्तमान को मापने में शामिल है। यह आम तौर पर चार-पॉइंट जांच तकनीक का उपयोग करके किया जाता है, जो संपर्क प्रतिरोध त्रुटियों को कम करता है।

इस विधि में, चार समान रूप से स्पेसेड जांच को भौतिक सतह पर रखा जाता है। एक वर्तमान बाहरी जांच के माध्यम से पारित किया जाता है, और वोल्टेज को आंतरिक जांच में मापा जाता है। चालकता को तब मापा वोल्टेज, वर्तमान और जांच ज्यामिति के आधार पर गणना की जाती है।

कैरियर गतिशीलता का निर्धारण

वाहक गतिशीलता दर्शाता है कि कैसे जल्दी से इलेक्ट्रॉनों या छेद एक अर्धचालक के माध्यम से स्थानांतरित कर सकते हैं जब एक विद्युत क्षेत्र लागू होता है। हॉल प्रभाव माप गतिशीलता का निर्धारण करने के लिए एक मानक तकनीक है।

हॉल प्रभाव विधि में, एक चुंबकीय क्षेत्र को नमूना में वर्तमान प्रवाह के लंबवत लागू किया जाता है। परिणामस्वरूप ट्रांसवर्स वोल्टेज, जिसे हॉल वोल्टेज के रूप में जाना जाता है, को मापा जाता है। हॉल गुणांक और चालकता का उपयोग करके, चार्ज वाहक की गतिशीलता की गणना की जा सकती है।

अतिरिक्त तकनीक

अन्य तरीकों में तापमान-निर्भर माप शामिल हैं, जो तापमान के साथ चालकता और गतिशीलता में परिवर्तन का विश्लेषण करते हैं, जो बिखरने वाले तंत्र में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग कई आवृत्तियों पर चार्ज ट्रांसपोर्ट गुणों का अध्ययन करने के लिए भी किया जा सकता है।

  • चार बिंदु जांच विधि
  • हॉल प्रभाव माप
  • तापमान-निर्भर चालकता
  • प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी