यह समझना कि डोप्ड सेमीकंडक्टर में प्रतिरोधकता और चालकता की गणना कैसे की जाए, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है। यह गाइड डोपिंग स्तरों और भौतिक गुणों के आधार पर इन गणनाओं को करने के लिए व्यावहारिक कदम प्रदान करता है।

प्रतिरोधकता और चालकता की मूल बातें

प्रतिरोधकता यह एक उपाय है कि कैसे दृढ़ता से एक सामग्री विद्युत प्रवाह का विरोध करती है। चालकता प्रतिरोधकता की उलटी है और इंगित करती है कि कितनी आसानी से चालू किसी सामग्री के माध्यम से गुजर सकता है। दोनों गुण सामग्री की संरचना और डोपिंग स्तर पर निर्भर करते हैं।

प्रतिरोध की गणना

एक डोप्ड सेमीकंडक्टर की प्रतिरोधकता ((rho)) की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

(rho = frac{1}{q time mu time n}] ]

कहाँ:

  • q] = प्राथमिक शुल्क (~1.6 × 10 -19] C]]
  • μ] = प्रभारी वाहक की गतिशीलता (cm]2]/V·s)
  • N] = डोपिंग एकाग्रता (cm]-3]]]]

ज्ञात मूल्यों को स्थापित करके, आप डोप्ड सेमीकंडक्टर की प्रतिरोधकता निर्धारित कर सकते हैं।

आचार संहिता

चालकता ((sigma)) की गणना प्रतिरोधकता के पारस्परिक रूप के रूप में की जाती है:

](sigma = q गुना mu बार N]]

यह सूत्र दर्शाता है कि बढ़ती खुराक एकाग्रता या वाहक गतिशीलता चालकता को बढ़ाता है।

प्रैक्टिकल उदाहरण

मान लीजिए कि एक सिलिकॉन अर्धचालक 1 × 10 ]]17 cm]-3]]]] की एकाग्रता के साथ doped है। अगर इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता 1350 सेमी 2/V·s, तो:

प्रतिरोधकता:

(rho = frac{1}{(1.6 बार 10^{-19}) समय 1350 बार 1 बार 10^{17}}]

चालकता:

(sigma = (1.6 बार 10^{-19}) बार 1350 बार 1 बार 10^{17}]]