Semi-conductor

    අර්ධ සන්නායක යනු සන්නායක ගුණ සහ පරිවාරක ගුණ අන්තර්ගත මූලද්‍රව්‍ය හෝ සංයෝග ලෙසින් අර්ථ දැක්විය හැකිය. අර්ධ සන්නායක සෑම විටම විද්‍යුතය සන්නයන ය නොකරන අතර විශේෂිත තත්වයන් යටතේ දී පමණක් විද්‍යුතය සන්නයනය වීම සිදු වේ. අර්ධ සන්නායක සතුව පවතින භෞතික ගුණ සහ ලක්ෂණ අවශ්‍ය පරිදි පාලනය කිරීම මගින් , අවශ්‍ය තැන් වලදී පාලනයකින් යුතුව විද්‍යුතය සන්නයනය කිරීමට හැකි විද්‍යුත් මාධ්‍යයක් බවට පත් කර ගත හැකිය. අර්ධ සන්නායක වල විද්‍යුත් සන්නායකතාවය එහි පාලක විද්‍යුත් අග්‍රයට යොදනු ලබන ධාරාව හෝ වෝල්ටීයතාවය වැනි සාධක කිහිපයක් මත හෝ අධෝරක්ත(IR) , දෘශ්‍ය ආලෝකය , පාරජම්බුල කිරන (UV) හෝ X RAY කිරන මගින් නිකුත් කරනු ලබන විකිරණ ත්‍රීව්‍රතාවය මත රදා පවතී.

   අර්ධ සන්නායක ලෙස GalliumArsenide(GaAs) වැනි සංයෝග හෝ Germanium(Ge) , Silicon(Si) වැනි රසායනික ව පිරිසිදු මූලද්‍රව්‍ය නම් කල හැකිය.  භෞතික විද්‍යාව භාවිතා කරමින් අර්ධ සන්නායක පාලනය කරනු ලබන න්‍යායන් , ඒවායේ පවතින ගුණාංග සහ ඒවා වෙත ගණිතමය ප්‍රවේශයන් ලබා ගැනීම පිළිබදව පැහැදිලි අවබෝධයක් ලබා ගත හැකිය.

Holes and Electrons in semi-conductor 

    සිදුරු(Holes) සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන (Electron) යනු අර්ධ සන්නායක මගින් ධාරාව ගමන් කිරීම සදහා උපකාරී වන ආරෝපණ වාහක වර්ග 2ක වේ. Hole යනු (සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන) ධන ආරෝපිත විද්‍යුත් වාහක වන අතර ඉලෙක්ට්‍රෝන යනු සෘන ආරෝපිත අංශුන් වේ. Electron සහ Hole යන දෙවර්ගය විශාලත්වයෙන් සමාන වන අතර ද්‍රැවීයතාවයෙන් එකිනෙක ප්‍රතිවිරුද්ධ වේ.

  N-Type semi conductor

    රසායනිකව පිරිසිදු අර්ධ සන්නායක  (Silicone or Germanium) තුල පවතින විද්‍යුත් සන්නායක තාවය වෙනස් කිරීමේ අරමුනින් එම අර්ධ සන්නායක සදහා සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන පහක් පවතින අංශුමය මූලද්‍රව්‍ය (P , As , Sb or Bi) මගින් මාත්‍රනය කිරීම සිදු කරනු ලබයි. එම මාත්‍රනය කිරීම සදහා භාවිතා කල අංශුමය මූලද්‍රව්‍ය වල පවතන සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන පහෙන් ඉලෙක්ට්‍රෝන හතරක් පමනක් රසායනිකව පිරිසිදු silicone or germanium අර්ධ සන්නායක වල පවතින ඉලෙක්ට්‍රෝන හතර සමග සංයුජතා බන්ධන සාදා ගැනීම සිදු කරනු ලබයි. 

   මාත්‍රනය කිරීම සදහා භාවිතා කල අංශුමය මූලද්‍රව්‍ය හි පවතින පස්වන ඉලෙක්ට්‍රෝනය එහෙම නැත්නම් පරමාණුක දැලිස තුල සංයුජතා බන්ධන සෑදීම සදහා භාජනය නොවී ඉතිරි වූ ඉලෙක්ට්‍රෝනය එම පරමාණුක දැලිස තුල නිදහසේ පවතී. මෙලෙස නිදහසේ පවතින ඉලෙක්ට්‍රෝනය මගින් පරමාණුක දැලිස තුල සන්නයනය සිදු කිරීම සදහා උපකාරී වන අතර එය "Donor" නමින් හඳුන්වනු ලබයි.

  මෙලෙස රසායනිකව පිරිසිදු අර්ධ සන්නායක සදහා මාත්‍රනය කිරීම සදහා යොදා ගනු ලබන අංශුමය මූලද්‍රව්‍ය මගින් නිකුත් කරනු ලබන නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාව වැඩි වන බැවින් පරමාණුක දැලිස තුල පවතින සෘන ආරෝපිත වාහක වන ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රමාණය වැඩි වේ.  එබැවින් මෙලෙස මාත්‍රනය කර නිපදවා ගනු ලබන අර්ධ සන්නායක N-Type Semi Conductor ලෙසින් හැදින් වේ.

P-Type semi-conductor 

   රසායනිකව පිරිසිදු අර්ධ සන්නායක (Silicone or Germanium) තුල විද්‍යුත් සන්නායකතාවය වෙනස් කිරීමේ අරමුණින් එම අර්ධ සන්නායක සමග සංයුජ ඉලෙක්ට්‍රෝන තුනකින් සමන්විත අංශුමය මූලද්‍රව්‍ය (B , Al , In or Ga) භාවිතා කරමින් මාත්‍රනය කිරීම සිදු කරනු ලබයි. අර්ධ සන්නායක තුල පවතින ඉලෙක්ට්‍රෝන හතරෙන් , ඉලෙක්ට්‍රෝන තුනක් මාත්‍රනය කිරීම සදහා භාවිතා කල අංශුමය මූලද්‍රව්‍ය සතුව පවතින ඉලෙක්ට්‍රෝන තුන සමග සහසංයුජ බන්ධන සාදා ගැනීම සිදු කරනු ලබයි.

   මාත්‍රනය කිරීම සදහා භාවිතා කරනු ලැබූ අංශුමය මූලද්‍රව්‍ය මගින් නිකුත් කල නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන සියල්ලම සහසංයුජ බන්ධන සෑදීම සදහා දායක වූ බැවින් පරමාණුක දැලිස තුල තව දුරටත් නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන නොපවතී. නමුත් පරමාණුක දැලිස තුල , ඇති බන්ධිත ඉලෙක්ට්‍රෝන ආකර්ෂණය කර ගැනීමට හැකි වන පරිදි කුහර (Hole) නිර්මාණය වී පවතී. මෙලෙස නිර්මානය වූ Hole මගින් පරමාණුක දැලිස තුල විද්‍යුත් සන්නයනය සදහා උපකාරී වන අතර , ඒවා "Acceptors" ලෙසින් හැදින් වේ.

   මෙලෙස රසායනිකව පිරිසිදු අර්ධ සන්නායක මූලද්‍රව්‍ය සමග මාත්‍රනය කිරීමට යොදා ගනු ලබන අංශුමය මූලද්‍රව්‍ය මගින් නිර්මාණය වන ඉලෙක්ට්‍රෝන ආකර්ෂිත Hole ප්‍රමාණය වැඩි වන බැවින් , ධන ආරෝපිත විද්‍යුත් වාහක ප්‍රමාණය වැඩි වේ. එබැවින් මෙලෙස නිපදවා ගනු ලබන අර්ධ සන්නායක P-Type semi conductor ලෙසින් හැදින් වේ.