electronic devices ျမန္မာျပန္

၁-၆ ဒိုင္အုတ္(The Diode)
 သင္သည္ silicon အပိုင္းတခုကိုယူလိုက္ပါ။ ထိုအပို္င္း၏တျခမ္းကို trivalent အေရာ အေနွာ ထည္႔သြင္း၍ က်န္တပိုင္းကို pentavalent အေရာအေနွာထည္႔သြင္းပါ။p-type နွင္႔ n-typeတို႔ အႀကား ႀကားစပ္တေနရာျဖစ္လာမည္။ ထုိေနရာကို pn junction ဟု ေခၚသည္။ ဤနည္းျဖင္႔ အေျခခံ diode ကိုဖန္တီးသည္။ diode သည္ current ကို လားရာတဖက္သို႔သာ ျဖတ္စီးခြင္႔ျပဳေသာ ပစၥည္းျဖစ္ သည္။ pn junction အသြင္အျပင္ တခုျဖစ္ျပီး diode မ်ား၊ transistor မ်ား နွင္႔ အျခားပစၥည္းမ်ားကို ပံုမွန္အလုပ္လုပ္ေစနိုင္သည္။
ယခုအခန္းခြဲေလ႔လာျပီးလွ်င္ diode အေႀကာင္းနွင္႔ ငွင္းတြင္ pn junction မည္သို႔ ျဖစ္ေပၚလာပံု၊ pn junction ကိုျဖတ္၍ ျဖာထြက္ပံု၊ depletion region ျဖစ္ေပၚပံု၊ barrier potential အေႀကာင္းနွင္႔ ငွင္း၏အေရးပါပံု၊ ဆီလီကြန္နွင္႔ ဂ်ာေမနီယမ္ တို႔၏ barrier potential တန္ဖိုး တို႔ကို နားလည္သေဘာေပါက္လိမ္႔မည္။
p-type တပို္င္းလွ်ပ္ကူးတြင္ Trivalent အေရာအေနွာ boron အက္တမ္တလံုးသည္ ဆီလီကြန္ အက္တမ္သို႔ ေပါင္းထည္႔လိုက္ေသာအခါ hole တခုထြက္လာသည္။ သို႔ေသာ္လည္း proton နွင္႔ electron အေရအတြက္တူညီေနေသာေႀကာင္႔ ဓါတ္အားျပယ္အေျခအေနသို႔ ေရာက္ေနသည္။ n-type တပိုင္းလွ်ပ္ကူးတြင္ pentavalent အေရာအေနွာ antimony အက္တမ္တလံုးသည္ ဆီလီကြန္အက္တမ္တြင္းသုိ႔ ေပါင္းထည္႔လိုက္ေသာအခါ electron တလံုးထြက္လာသည္။ ငွင္းသည္လည္း ဓါတ္အားျပယ္ အေျခအေနသို႔ ေရာက္ေနသည္။
သန္႔စင္ဆီလီကြန္ အစိတ္အပို္င္းတခု၏တပိုင္းကို n-type အျဖစ္အေရာအေနွာထည္႔သြင္းျပီး အျခားတပို္င္းကို p-type ျဖင္႔ အေရာအေနွာ ထည္႔သြင္းလွ်င္ ထိုအပို္င္းနစ္ခုႀကားတြင္ pn junction ျဖစ္လာသည္။ ပုံ ၁-၁၇ တြင္ျပထားသည္အတိုင္း ထိုကဲ႔သို႔ diode ျဖစ္ေပၚသည္။ p-type အပိုင္းတြင္ အေရာအေနွာ အက္တမ္မွ ထြက္ေပၚလာေသာ hole( majority carrier) မ်ား အမ်ားဆံုးရွိျပီး အပူထုတ္လြတ္မွဳ ေႀကာင္႔ထြက္လာေသာ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္ (minority carrier) အနည္းငယ္ရွိသည္။ n-type အပိုင္းတြင္ အေရာအေနွာ အက္တမ္မွ ထြက္ေပၚလာေသာ electron( majority carrier) မ်ား အမ်ားဆံုးရွိျပီး အပူထုတ္လြတ္မွဳ ေႀကာင္႔ထြက္လာေသာ hole (minority carrier) အနည္းငယ္ရွိသည္။

ပံု ၁-၁၇ အေျခခံ diode တလံုး၏တည္ေဆာက္ပံု

Depletion region ျဖစ္ေပၚပံု (Formation of the depletion region)  n-type အပိုင္းတြင္ electron မ်ားသည္ အရပ္မ်က္နွာမ်ိဳးစံု သို႔ အစီစဥ္တက်မဟုတ္ပဲ ေရြ႔လ်ားေနႀကသည္။ pn junction ျဖစ္ေပၚေသာအခ်ိန္ခဏတြင္ junction အနီးမွ electron မ်ားသည္ junction ကိုျဖတ္၍ p-type အပို္င္းတြင္းရွိ junction အနီးရွိ hole မ်ားနွင္႔ ေပါင္းစပ္သြားႀကသည္။ ပံု ၁- ၁၈(က) တြင္ႀကည္႔ပါ။

ပံု ၁-၁၈ (က) လက္ဝဲ - junction စတင္ျဖစ္ေပၚခ်ိန္  (ခ) barrier potential ျဖစ္ေပၚျပီးေနာက္
Pn junction တခုျဖစ္ေပၚလာေသာအခါ free electron အခ်ိဳ႔သည္ junction ကိုျဖတ္၍ထြက္သြားေသာေႀကာင္႔ n-type အပို္င္းတြင္ electrons ဆံုးရွုံးသည္။ ဤသို႔ျဖင္႔ junction အနီးတြင္ အေပါင္းဓါတ္ေဆာင္အလြႊာ(pentavalent ions)ကိုျဖစ္ေပၚေစသည္။ ထို႔အတူ p-type အပိုင္းတြင္လည္း n-type အပိုင္းမွဝင္ေရာက္လာေသာ electron မ်ားသည္ hole မ်ားနွင္္႔ ေပါင္းစပ္ေသာေႀကာင္႔ hole မ်ားဆံုးရွံုူး ျပီး အနုတ္ဓါတ္ေဆာင္အလြႊာ (trivalent ions)ကိုျဖစ္ေပၚေစသည္။ ထိုအလြႊာ နစ္ခုသည္ ပံု ၁-၁၈(ခ) တြင္ျပထားသည္႔ အတိုင္း depletion region ကိုျဖစ္ေပၚေစသည္။ depletion ဟူေသာ အသံုးအနွန္းသည္ pnjunction အနီးရွိ charge carrier(electrons and holes) မ်ား junction ကိုျဖတ္၍ထြက္ခြာျခင္းကို ကိုယ္စားျပဳေခၚေဝၚသည္။ မွတ္သားရန္မွာ depletion region မွာ အလြန္လြယ္ကူစြာ ျဖစ္ေပၚျပီး n-type region p-type region မ်ားနွင္႔နွိုင္းယွဥ္လွ်င္ အလြန္ပါးလြႊာသည္။
   Free electron မ်ား pn junction ကုိျဖတ္ထြက္ေသာ အစပိုင္းအေျခအေနအျပီးတြင္ depletion region သည္ ျပန္႔ကားလာ ျပီးထိုေနရာတြင္ မွ်ေျခရွိေသာ အေျခအေနတခုကို ဖန္တီး၍ ထိုေနရာကို electron ျဖတ္ျပီးမထြက္ေစရန္တားဆီးသည္။ Electron မ်ားသည္ junction ကိုျဖတ္ထြက္ေသာေႀကာင္႔ junction အနီးတြင္ အေပါင္းနွင္႔ အနုတ္ ဓါတ္အားမ်ားျဖစ္ေပၚလာျပီး depletion region ျဖစ္ေပၚလာသည္။ depletion region ထဲတြင္ အနုတ္ဓါတ္အားမ်ားျပည္႔၀သြားေသာအခါ အနုတ္ဓါတ္ေဆာင္ electrons မ်ားကို ဆက္လက္၀င္ခြင္႔ မျပဳေတာ႔ပဲ တြန္းကန္ျပီး electron မ်ားလြတ္ထြက္ျခင္းျဖစ္စဥ္ ရပ္တန္႔သြားသည္။ တနည္းအားျဖင္႔ depletion region သည္ electron မ်ားဆက္လက္လြတ္ထြက္ျခင္း မျဖစ္ေစရန္ တားဆီးထားေသာ အဟန္႔အတား(barrier) ျဖစ္သြားသည္။

Barrier potential   အေပါင္းဓါတ္အားနွင္႔ အနုတ္ဓါတ္အား တို႔သည္ တခုနွွင္႔ တခုနီးကပ္စြာရွိေနေသာ အခ်ိန္တိုင္းတြင္ အခ်င္းခ်င္းအ ေပၚသက္ေရာက္ေသာ အားကို Coulomb’s law ျဖင္႔ ေဖာ္ျပသည္။ depletion region ထဲတြင္ pn junction ၏ဆန္႔က်င္ဘက္မ်ားတြင္ အေပါင္း နွင္႔ အနုတ္ဓါတ္အား မ်ားရွိေနသည္။ ဆန္႔က်င္ဘက္ဓါတ္အား မ်ားႀကားရွိ အားမ်ားသည္ field of forces ျဖစ္လာသည္။ ငွင္း ကို electric field ဟုေခၚသည္။ပံု ၁-၁၈ (ခ)တြင္ အေပါင္းနွင္႔ အနုတ္ ဓါတ္အားတို႔ ႀကားတြင္ အနီေရာင္ျမွားျဖင္႔ ေဖာ္ျပထားသည္။ ငွင္း electric field သည္ n-type အပိုင္းတြင္းရွိ free electron မ်ားအတြက္ အဟန္႔အတားျဖစ္သည္။ ထိုအဟန္႔အတားကို ျဖတ္ျပီး electron ထြက္ရန္ စြမ္းအင္လိုအပ္သည္။ထိုကဲ႔သို႔ depletion region အတြင္းရွိ electric field အဟန္႔အတားကို electron ျဖတ္၍ထြက္ခြာရန္ ျပင္ပ မွ စြမ္းအင္ထပ္မံလိုအပ္ေပသည္။
Depletion region ကိုျဖတ္ထားေသာ electric field ၏ potential ကြာျခားခ်က္သည္ ထို electric field ကို electron ျဖတ္ထြက္ရန္ လို အပ္ေသာ voltage ပမာဏပင္ျဖစ္သည္။ ထုိ potential ကြာျခားခ်က္ကို barrier potential ဟုေခၚသည္။ထိုပမာဏကို voltage ျဖင္႔ ေဖာ္ျပသည္။ အျခားနည္းျဖင္႔ေဖာ္ျပရလွ်င္ electron မ်ား junction ကိုျဖတ္ျပီးမထြက္ခြာမွီ သင္ေတာ္ေသာ ဓါတ္အားနွင္႔ barrier potential နွင္႔ တူညီေသာ voltage ေပးရန္လိုအပ္သည္။
Pn Junction ၏ barrier potential ပမာဏသည္ တပို္င္းလွ်ပ္ကူးျဒပ္စင္အမ်ိဳးအစား၊ အေရာအေနွာ ပမာဏ နွင္႔ အပူခ်ိန္ စေသာ အေႀကာင္း အခ်က္တို႔ ေပၚတြင္မူတည္သည္။ ပံုမွန္ barrier potential သည္ 25’C တြင္ ဆီလီကြန္အတြက္ 0.7V နွင္႔ ဂ်ာေမနီယမ္အတြက္ 0.3V ျဖစ္သည္။

PN junction နွင္႔ depletion region တို႔၏ စြမ္းအင္ျပပံု (Energy Diagrams of the PN junction and Depletion Region) n-type အပို္င္းတြင္းရွိ valence နွင္႔ conduction bands မ်ားသည္ p-type အပို္င္းတြင္းရွိ valence နွင္႔ conduction bands မ်ား၏ စြမ္းအင္ပမာ ဏထက္အနည္းငယ္ နညး္သည္။ ငွင္းသည္ pentavalent နွင္႔ trivalent အေရာအေနွာ အက္တမ္မ်ား၏ အက္တမ္ဆိုင္ရာ လကၡဏာ မ်ား၏ ကြာျခားခ်က္ေႀကာင္႔ျဖစ္သည္။ pn junction ျဖစ္ေပၚခ်ိန္တြင္ ျဖစ္ေပၚေသာ စြမ္းအင္ျပပံုကို ပံု ၁-၁၉ (က)တြင္ေဖာ္ျပထားသည္။ ပံုတြင္ေတြ႔ရသည္႔ အတိုင္း n-type အပိုင္း၏ valence နွင္႔ conduction band မ်ားသည္ p-type ထက္အနည္းငယ္နိမ္႔သည္ကို ေတြ႔နိုင္ သည္။သို႔ေသာ္ သိသာစြာ ထပ္ေနက်သည္။

ပံု၁-၁၉ စြမ္းအင္ပမာဏျပပံု (က) ဝဲဘက္- junction ျဖစ္ေပၚခ်ိန္       (ခ)ယာဘက္- မ်ွေျခ အေျခအေန
n-type အပိုင္းတြင္ free electron မ်ားသည္ conduction band ၏အေပၚပိုင္းကို ပိုင္ဆိုင္ျပီး junction ကိုလြယ္ကူစြာျဖတ္သြားနုိုင္ သည္။(ငွင္းတို႔သည္ ထပ္တိုးစြမ္းအင္ ရရွိမွဳမရွိေပ) ထို႔ေနာက္ p-type အပိုင္း conduction band ၏ေအာက္ဘက္ အပိုင္းတြင္ ယာယီ အားျဖင္႔ free electron မ်ားျဖစ္လာသည္။ electron မ်ားသည္ junction ကိုျဖတ္ျပီးေသာ အခါ ပံု ၁-၁၉(က) တြင္ျပထားသည္႔အတိုင္း ငွင္းတို႔၏စြမ္းအင္ လ်င္ျမန္စြာဆံုးရွံုးျပီး  p-type အပိုင္း valence band ၏ hole မ်ားအတြင္းသုိ႔ က်ဆင္းသြားသည္။
   ဤကဲ႔သုိ႔ လြတ္ထြက္ေနျခင္းမ်ား ဆက္လက္ျဖစ္ေပၚေနျပီးေနာက္ depletion region စတင္ျဖစ္ေပၚလာျပီး n-type conduction band ၏စြမ္းအင္ ပမာဏက်ဆင္းလာသည္။ ထိုသို႔က်ဆင္းလာမွုသည္ junction မွျဖတ္၍ p-type အပိုင္းသို႔ ထြက္သြား ေသာ စြမ္းအင္ျမွင္႔ electron မ်ားေႀကာင္႔ျဖစ္သည္။ ဤသို႔ ျဖင္႔ n-type အပိုင္းတြင္ junction ကိုျဖတ္ျပီး p-type အပိုင္းသုိ႔ ထြက္ခြာရန္ လိုအပ္ေသာ စြမ္းအင္ရွိသည္႔ electron မ်ားကုန္ခန္းသြားသည္။ ထို႔ျပင္ ပံု ၁-၁၉(ခ)တြင္ျပထားသည္႔အတုိင္း n-type conduction band ထိပ္ပိုင္းနွင္႔ p-type conduction band ေအာက္ပိုင္းတို႔ ေျဖာင္႔တန္းမွဳလည္း မရွိေတာ႔ေပ။ ထိုေနရာတြင္ junction သည္ မွ်ေျခ အေျခ အေနတခုသုိ႔ ေရာက္သြားသည္။ electron လြတ္ထြက္မွူလည္း ရပ္တန္႔သြားျပီး depletion region မွာလည္း ျပည္႔ဝေသာ အေျခအေန တခုသို႔ ေရာက္သြားသည္။ ထိုေနရာတြင္ n-type အပိုင္းမွ electron မ်ားသည္ junction ကိုုျဖတ္ထြက္ရန္ ပိုမိုခက္ခဲေစေသာ အရာမွာ ယခင္ေျဖာင္႔တန္းလုနီးပါးရွိေသာ အပိုင္းနွစ္ခုသည္ ယခုအခါ စြမ္းအင္ေတာင္ကုန္း ကဲ႔သုိ႔ electron မ်ားေက်ာ္ျဖတ္ရန္ခက္ခဲေစသည္။
   n-type conduction band အပိုင္း စြမ္းအင္ပမာဏေအာက္သို႔ က်ဆင္းသြားသကဲ႔သို႔ valence band အပိုင္း စြမ္းအင္ပမာဏ လည္းက်ဆင္းသြားသည္။ valence band တြင္းရွိ electron မ်ားသည္လည္း free electron ျဖစ္ရန္ လိုအပ္ေသာပမာဏမွာ condution band တြငး္ရွိ electon မ်ားနွင္႔ တန္းတူျဖစ္သည္။ တနည္းအားျဖင္႔ valence band နွင္႔ conduction band အႀကား စြမး္အင္ ပမာဏကြာဟခ်က္မွာ တူညီေနဆဲပင္ျဖစ္သည္။

၁.၆ ျပန္လွန္ေလ႔က်င္႔ခန္း 
 ၁။ pn junction ဆိုသည္မွာ အဘယ္နည္း။
၂။လြတ္ထြက္ျခင္း အေႀကာင္းရွင္းျပပါ။
 ၃။ depletion region အေႀကာင္းရွင္းျပပါ။
၄။ barrier potential အေႀကာင္းရွင္းျပပါ။မည္ကဲ႔သို႔ ဖန္တီးသနည္း။
 ၅။ ဆီလီကြန္ diode အတြက္ ပံုမွန္ barrier potential တန္ဖိုး ကိုေဖာ္ျပပါ။
 ၆။ဂ်ာေမနီယမ္ diode အတြက္ ပံုမွန္ barrier potential တန္ဖိုး ကိုေဖာ္ျပပါ။

electronic devices ျမန္မာျပန္

၁.၅ N-type ႏွင္႔ P- type တပိုင္းလွ်ပ္ကူး ( N-type and P-type semiconductor)
   တပိုင္းလွ်ပ္ကူးျဒပ္စင္မ်ားသည္ ေကာင္းမြန္စြာ current မစီးနိုင္ေပ။ ငွင္းတို႔သည္ သန္႔စင္ေသာ အေျခအေနတြင္ current စီး ဆင္းမွူ တန္ဖိုးကန္႔သတ္ခ်က္ရွိသည္။ အဘယ္ေႀကာင္႔ဆိုေသာ္ conduction band တြင္ electron အေရအတြက္ ကန္႔သတ္ထားမွဳနွင္႔ valence band တြင္ holes အေရအတြက္ ကန္႔သတ္ထားမွုေႀကာင္႔ ျဖစ္သည္။ သန္႔စင္ေသာ ဆီလီကြန္ (ဂ်ာေမနီယမ္) တို႔ကို လြတ္လပ္ အီလက္ထရြန္ သို႔မဟုတ္ holes အေရအတြက္ ကန္႔သတ္ေပးျခင္းျဖင္႔ လွ်ပ္စီး စီဆင္းနိုင္မွူ (conductivity) ကိုတိုးျမွင္႔ေပးျပီး အီလက္ထ ရြန္နစ္ပစၥည္းမ်ားတြင္ ပိုမိုအသံုး၀င္လာရန္ ျပဳျပင္နုိင္ေပသည္။ ငွင္းကို ယခုအခန္းတြင္ ေလ့လာမည္.့ အေရာအေနွာမ်ားကို ထည္႔သြင္း နိုင္သည္။တပို္င္းလွ်ပ္ကူး အေရာ အေနွာ နစ္မ်ိဳးမွာ n- type နွင္႔ p- type တို႔ ျဖစ္သည္။ ယခုအခန္းကို ေလ႔လာျပီးေသာအခါ n-type နွင္႔ p-type တို႔၏ ဂုဏ္သတိၱမ်ား အေႀကာင္း၊ doping အေႀကာင္း၊ n-type နွင္႔ p-type တပိုင္းလွ်ပ္ကူးမ်ားျဖစ္ေပၚပံု အေႀကာင္း၊အဓိက သယ္ေဆာင္သူ နွင္႔ အရန္သယ္ေဆာင္သူ(majority carrier and minority carrier)  မ်ားအေႀကာင္း တို႔ကိုေလ႔လာနိုင္ေပသည္။

အေရာအေနွာ ထည္႔သြင္းျခင္း ( doping) 
မသန္႔စင္ေသာ အေရာအေနွာ မ်ားကို ထည္႔သြင္းျခင္းျဖင္႔ ဆီလီကြန္ နွင္႔ ဂ်ာေမနီယမ္ ျဒပ္စင္ မ်ား၏ conductivity ကို တိုးျမွင္႔နိုင္သည္။ ထိုသိူ႔ လွ်ပ္စီးသယ္ေဆာင္သူ(current carrier) အေရအတြက္ တိုးတက္ေစေသာ လုပ္ငန္း စဥ္ကို doping ဟုေခၚသည္။ အေရာမေႏွာ နွစ္မ်ိုဳးမွာ n-type ႏွင္႔ p- type ျဖစ္သည္။
N-type တပိုင္းလွ်ပ္ကူး (N-type semiconductor) 
             conduction band အီလက္ထရြန္ အေရအတြက္ တိုးပြားေစရန္ သန္႔စင္ေသာ ဆီလီ ကြန္အတြင္းသုိ႔ pantavalent အေရာအေနွာအက္တမ္ (အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္ ၈လံုးပါေသာ) ထည္႔သြင္းနိုင္သည္။ ထိုအက္တမ္ မ်ားမွာ Arsenic(As), phosphorus(P), bismuth(Bi), နွင္႔ antimony(Sb) တို႔ျဖစ္သည္။
   ပံု ၁.၁၅တြင္ pentavalent အက္တမ္တလံုးသည္ ပတ္လည္ ဆီလီကြန္ အက္တမ္ ေလးလံုးနွင္႔ covalent bond ျဖစ္ေပၚ သည္။ အက္တမ္၏ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္မ်ားမွာ covalent bond ျဖစ္ေစရန္အီလက္ထရြန္ တလံုးထြက္သြားေသာ ဆီလိီကြန္ အက္တမ္နွင္႔ေပါင္းစပ္ႀကသည္။ ထိုထြက္သြားေသာ အပိုအီလက္ထရြန္မွာ လွ်ပ္စီးကိုျဖစ္ေစေသာ conduction electron ျဖစ္လာသည္။ အဘယ္႔ေႀကာင္႔ဆိုေသာ္ ထိုအီလက္ထရြန္သည္ မည္သည္႔အီလက္ထရြန္နွင္႔ မဆိုေပါင္းစပ္နုိင္သည္။ထိုကဲ႔သို႔ အီလက္ထရြန္တလံုး ေပးလိုက္ေသာ pentavalent အက္တမ္ ကို donar atom ဟုေခၚသည္။ conduction electron အေရအတြက္ကို ဆီလီကြန္ အက္တမ္ တြင္းသုိ႔ ထည္႔သြင္းေသာ အေရာအေနွာ အေရအတြက္ေပၚ မူတည္၍ ထိန္းခ်ဳပ္နိုင္သည္။ doping ျဖစ္စဥ္ျဖင္႔ ဖန္တိီးသာ conduction electron မ်ားသည္ valence band တြင္း hole မ်ားကို ခ်န္မထားခဲ႔ေပ အဘယ္႔ေႀကာင္႔ဆိုေသာ္ valence band ကိုျဖည္႔ဆီးရန္လုိအပ္ ေသာ အေရအတြက္ထက္ပိုမ်ား ေနေသာေႀကာင္႔ျဖစ္သည္။

ပံု ၁.၅ အေရာအေနွာ pentavalent အက္တမ္ ဆီလီကြန္ခရစ္စ တယ္အတြင္းတည္ရွိေနပံု။ အပိုအီလက္ထရြန္သည္ Sb အက္တမ္ မွ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္ျဖစ္သြားသည္။

အဓိက နွင္႔ အရန္ သယ္ေဆာင္သူ(Majority and Minority Carrier)   
             Current carrier အမ်ားစုမွာ အီလက္ထရြန္မ်ား ျဖစ္ေသာေႀကာင္႔ pentavalent အက္တမ္ျဖင္႔ အေရာအေနွာသြင္းထားေသာ ဆီလီကြန္(ဂ်ာေမနီယမ္) တို႔သည္ n-type တပို္င္းလ်ွပ္ကူးမ်ားျဖစ္သည္။ n-type မ်ားတြင္ အီလက္ထရြန္မ်ားကို majority carrier ဟုေခၚသည္။ သုိ႔ေသာ္လည္း electron-hole pair မ်ားမွ အပူထုတ္လြတ္ေသာ အခါ hole အနည္းငယ္ျဖစ္ေပၚေစသည္။ hole မ်ားသည္ pentavalent အေရာအေနွာထည္႔သြင္းျခင္း ေႀကာင္႔ ျဖစ္ေပၚလာျခင္းမဟုတ္ ေပ။ n-type တြင္ hole မ်ားသည္ minority carrier မ်ားျဖစ္သည္။

P-type တပိုင္းလွ်ပ္ကူး (P-type Semiconductor)                                                                      
သန္႔စင္ဆီလီကြန္ အတြင္း hole အေရအတြက္တိုးပြားေစရန္ trivalent အေရာအေနွာမ်ားကို ေပါင္းထည္႔ရသည္။ ထိုအက္တမ္မ်ားသည္ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္ သံုလံုး ပါဝင္ေသာ boron(B), indium(In), gallium(Ga) အက္တမ္မ်ားျဖစ္သည္။ ပံု ၁.၆ တြင္ trivalent atom(ယခုအေျခအေနတြင္ boron) သည္ ကပ္လ်က္ ဆီလီကြန္ အက္တမ္ေလးလံုးနွင္႔ covalent bond ျဖစ္ေပၚသည္။ boron ၏  အျပင္ဘက္ဆံုး အီလက္ထရြန္မ်ားသည္ covalent bond ျဖစ္ေပၚေစျပီး အီလက္ထရြန္ေလးလံုး လိုအပ္ေသာေႀကာင္႔ trivalent တလံုးေပါင္းထည္႔တိုင္း hole တလံုးရရွိသည္။ trivalent အက္တမ္သည္ အီလက္ထရြန္ရယူေသာေႀကာင္႔ acceptor atom ဟုေခၚသည္။ hole အေရအတြက္ကို ထည္႔သြင္းေသာ trivalent အေရာအေနွာ အေရအတြက္ျဖင္႔ထိန္းခ်ဳပ္သည္။ doping ျပဳလုပ္ျခင္းျဖင္႔ ျဖစ္ေပၚလာေသာ hole မ်ား သည္ conduction electron နွင္႔ လိုက္ပါသြားျခင္းမရွိေပ။

ပံု ၁.၁၆ ဆီလီကြန္ တြငး္ရွိ trivalent အေရာအေနွာ အက္တမ္ပံု။
အဓိကနွင္႔ အရန္သယ္ေဆာင္သူ (Majority and Minority carriers) Current carrier အမ်ားစုမွာ hole မ်ားျဖစ္ေသာေႀကာင္႔ trivalent atoms မ်ားနွင္႔ အေရာအေနွာလုပ္ထားေသာ ဆီလီကြန္(ဂ်ာေမနီယမ္) ကို p-type တပိုင္းလွ်ပ္ကူး ဟုေခၚသည္။ hole မ်ားကို အေပါင္း ဓါတ္ေဆာင္ အျဖစ္ယူဆနိုင္သည္။ အဘယ္ေႀကာင္႔ဆိုေသာ္ အီလက္ထရြန္ထြက္ခြာမွူ သည္ထိုေနရာတြင္ အေပါင္းဓါတ္ေဆာင္ ျဖစ္လာသည္။ hole မ်ားသည္ p-type ျဒပ္စင္မ်ားတြင္ majority carrier ျဖစ္သည္။ current ကို အဓိက သယ္ေဆာင္သူမွာ hole မ်ား ျဖစ္ေသာ္လည္း electron-hole pairs မ်ားမွ အပူထုတ္လြတ္ေသာအခါ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္အခ်ိဳ႔ ျဖစ္ေပၚလာနိုင္သည္။ trivalent အေရာအေနွာ အက္တမ္မ်ားေပါင္းထည္႔ျခင္းအားျဖင္႔ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္ျဖစ္ေပၚျခင္းကို တားဆီးနိုင္သည္။ p-type တြင္ အီလက္ ထရြန္မ်ားသည္ minority carrier ျဖစ္သည္။

၁.၅ ျပန္လွန္ေလ႔က်င္႔ခန္း 
၁။ အေရာအေနွာထည္႔သြင္းျခင္းကို ရွင္းျပပါ။ 
၂။ pentavalent နွင္႔ trivalent အက္တမ္ အႀကားရွိ ျခားနား ခ်က္ ကိုေဖာ္ျပပါ။ အျခားအက္တမ္မ်ားကိုလည္းေဖာ္ျပပါ။
၃။ n-type တပုိင္းလွ်ပ္ကူး မည္ကဲ႔သို႔ ျဖစ္ေပၚလာသနည္း။
၄။ p-type တပို္င္း လွ်ပ္ကူး မည္ကဲ႔သုိ႔ျဖစ္ေပၚလာသနည္း။
၅။ n-type တပိုင္းလွ်ပ္ကူးတြင္ majority carrier မွာ အဘယ္နည္း။ 
၆။  p-type တပိုင္းလွ်ပ္ ကူးတြင္ majority carrier မွာ အဘယ္နည္း။
၇။ မည္သည္႔ ျဖစ္စဥ္ျဖင္႔ majority carrier မ်ားထုတ္လြတ္သနည္း။ 
၈။ မည္သည္႔ ျဖစ္ စဥ္ျဖင္႔ minority carrier မ်ားထုတ္လြတ္သနည္း။
၉။ သန္႔စင္တပုိင္းလွ်ပ္ကူး နွင္႔ အေရာအေနွာ တပို္င္းလွ်ပ္ကူးႀကား ကြဲျပားခ်က္ကို ေဖာ္ျပပါ။

electronic devices ျမန္မာျပန္

၁.၄ တပိုင္းလွ်ပ္ကူးတြင္ လ်ွပ္ကူးျခင္း(Conduction in Semiconductors)
အီလက္ထရြန္နစ္ပစၥည္းမ်ား မည္ကဲ႔သို႔အလုပ္လုပ္ႀကသည္ကို နားလည္သေဘာေပါက္ရန္ အရာဝတၳဳမ်ားတြင္ မည္သည္႔နည္းျဖင္႔ လွ်ပ္စစ္ စီးသည္ကိုနားလည္ရမည္။ လွ်ပ္စီး၏အားသက္ေရာက္မွူ အေျခခံသေဘာကို နားမလည္လွ်င္diodesမ်ား transistor မ်ား အလုပ္လုပ္ပံုကို နားမလည္နုိင္ေပ။ ယခုအခန္းခြဲကိုေလ႔လာျပီးေသာအခါ တပိုင္းလ်ွပ္ကူးအတြင္း မည္ကဲ႔သို႔ လွ်စ္စီးထုတ္လုပ္ပံု၊ အီလက္ထရြန္မ်ားစီးဆင္းပံု၊ hole အေႀကာင္း၊ electron-hole အတြဲအေႀကာင္း၊ ျပန္လည္ေပါင္းစည္းျခင္း၊ electron current နွင္႔ hole current ကြာျခားပံု တို႔ကို နားလည္သေဘာေပါက္ရေပမည္။
ယခင္သိခဲ႔ျပီးသည္႔အတိုင္း အက္တမ္၏ အီလက္ထရြန္မ်ားသည္ ေဖာ္ျပခဲ႔ျပီးေသာ အစုမ်ားအတြင္းတည္ရွိသည္။ ႏ်ဴကxxxယပ္စ္ ပတ္လည္ရွိ ရွဲလ္တခုစီသည္ စြမး္အင္အစုတခုနွင္႔ စပ္ဆက္ေနျပီး အီလက္ထရြန္မရွိေသာ energy gaps မ်ားနွင္႔ခြဲျခားထားသည္။ပံု ၁.၁၀ သန္႔စင္ေသာဆီလီကြန္ ခရစ္စတယ္ အတြင္းရွိ ျပင္ပအားသက္ေရာက္ျခင္းမရွိေသးေသာ(အပူစြမ္းအင္ကဲ႔သုိ႔) အက္တမ္အတြက္ စြမ္းအင္အစုပံုကိုေဖာ္ျပထားသည္။ ငွငး္သည္ အပူခ်ိန္ 0 Kelvin တြင္သာျဖစ္ေပၚသည္။

ပံု  ၁.၁၀ သန္႔စင္ဆီလီကြန္ ခရစ္စတယ္အတြက္ စြမ္းအင္အစုျပပံု
 Electrons နွင္႔ ့holes မ်ားလွ်ပ္ကူးျခင္း (Conduction Electrons and Holes) 

ပံု ၁.၁၁ (က)
အခန္းအပူခ်ိန္တြင္ သန္႔စင္ေသာ ဆီလီကြန္ ခရစ္စတယ္ တြင္ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္ျဖစ္ရန္ valence band မွ conduction band သုိ႔ကူးေျပာင္းခ်င္ေသာ အျပင္ဘက္ဆံုး အီလက္ထရြန္ အခ်ိဳ႔အတြက္ လံုေလာက္ေသာ အပူစြမး္အင္ရွိသည္။ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္မ်ားကို လ်ွပ္ကူးအီလက္ထရြန္မ်ား (conduction electrons) ဟုလည္းေခၚသည္။ငွင္းကို ပံု ၁.၁၁(က) တြင္ျပထားျပီး ငွငး္တုိ႔ bonding ျဖစ္ေနပံုကို ပံု ၁.၁၁(ခ)တြင္ျပထားသည္။

ပံု ၁.၁၁ (ခ)
အီလက္ထရြန္တလံုးသည္ conduction band သို႔ ကူးေျပာင္းသြားေသာအခါ ခရစ္စတယ္တယ္ အတြငး္ရွိ valence band တြင္ ေနရာလြတ္က်န္ခဲ႔သည္။ထိုေနရာလြတ္ကို hole ဟုေခၚသည။္ျပင္ပအားျဖင္႔ conduction band သုိ႔ေရာက္ရွိလာေသာ အီလက္ထရြန္တိုင္းအတြက္ valence band တြင္ hole က်န္ခဲ႔သည္။ထိုသုိ႔ဖန္တီးထားျခင္းကို hole-electron pair ဟုေခၚသည္။ conduction band တြငး္ရွိအီလက္ထရြန္တလံုးသည္ စြမ္းအင္ဆံုးရွံုးျပီး valence band တြင္းရွိ hole သုိ႔ ျပန္လည္ေရာက္ရွိလာျခင္းကို ျပန္လည္ေပါင္းစည္းျခင္း(Recombination) ဟုေခၚသည္။
အက်ဥ္းခ်ဳပ္ႀကည္႔လ်ွင္ အခန္းအပူခ်ိန္တြင္ သန္႔စင္ဆီလီကြန္၏အစိတ္အပိုင္းတြင္ conduction bandသို႔ ေရာက္သြားေသာ မည္သည္႔ အက္တမ္ကမွ် ဆြဲငင္နုိင္ျခင္းမရွိေသာ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္အခ်ိဳ႔ရွိျပီး ထုိအီလက္ထရြန္မ်ားသည္ အရာ၀တၳဳမ်ားတေလ်ာက္ျဖတ္ သန္းသြားႀကသည္။(လ်ွပ္စီးအျဖစ္စီးဆင္းႀကသည္) အီလက္ထရြန္မ်ား condution band သို႔ ကူးေျပာင္းသြားေသာအခါ ထိုအေရအတြက္ အတိုင္း valence band အတြငး္ hole မ်ားက်န္ခဲ႔သည္။ ပံု ၁.၂ တြင္ျပထားသည္။

ပံု ၁.၁၂ ဆီလီကြန္ ခရစ္စတယ္အတြင္းရွိ electron-hole pairs မ်ား၊
အီလက္ထရြန္လွ်ပ္စီး နွင္႔ ဟိုးလွ်ပ္စီး (Electron Current and Hole Current)
သန္႔စင္အီလက္ထရြန္ အစိတ္အပိုင္းတခု ကို voltage ေပးေသာအခါ ပံု ၁ ၁၃ တြင္ ျပထားသည္႔အတိုင္း  လြတ္လပ္စြာ ေရြလ်ားနိုင္ ေသာ crystal တည္ေဆာက္ပံု ရွိသည္႔ conduction band တြင္ အပူေႀကာင္႔ ထုတ္လြတ္ေသာ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္မ်ား ကိုအေပါင္း ဘက္ အစြန္းကို လြယ္ကူစြာဆြဲငင္နိုင္ႀကသည္။ ထိုေရြလ်ားမွဳသည္ တပိုင္းလွ်ပ္ကူးပစၥည္းမ်ားတြင္ လွ်ပ္စီးအမ်ိဳးအစားတမ်ိဳး ျဖစ္သည္။ ငွင္းကို electron current ဟုေခၚသည္။                                                                                                                   အျခား လွ်ပ္စီးပံုစံတမ်ိဳးမွာ valence band ျဖစ္သည္။ ထို band တြင္ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္ေႀကာင္႔ ျဖစ္ေပၚလာေသာ holes မ်ား ရွိသည္။ valence band တြင္ က်န္ရွိေနေသာ အီလက္ထရြန္အခ်ိဳ႔သည္ ငွင္းတို႔၏အက္တမ္မ်ားနွင္႔ ဆြဲငင္ေနဆဲျဖစ္ျပီး လြပ္လပ္အီလက္ ထရြန္မ်ားကဲ႔သုိ႔ crystal ပံုစံအတြင္ လြတ္လပ္စြာေရြ႔လ်ား နိုင္ျခငး္မရွိေသးေပ။ သို႔ေသာ္လည္း အျပင္ဘက္ဆံုး အီလက္ထရြန္တလံုး သည္ ငွင္းတြင္ရွိေသာ စြမ္းအင္အဆင္႔ အရ နီးကပ္ေသာ hole အလြတ္မ်ားသို႔ ေရြ႔လ်ားနိုင္သည္။ ထို႔ေႀကာင္႔ အီလက္ထရြန္သည္ ငွင္းတည္ရွိခဲ႔ေသာ hole ကိုစြန္႔ခြာသည္။ ဤသုိ႔ျဖင္႔ crystal ပံုစံအတြင္း holes မ်ားတေနရာမွ တေနရာသုိ႔ ေရြ႔လ်ားႀကသည္။ ငွင္းကို hole current ဟုေခၚသည္။ပံု ၁.၁၄ တြင္ျပထားသည္။

ပံု ၁.၁၃ electron current သန္႔စင္ ဆီလီကြန္အတြင္း စီးဆင္းပံု

ပံု ၁.၁၄ hole current သန္႔စင္ ဆီလီကြန္အတြင္း စီးဆင္းပံု

၁.၄ ျပန္လွန္ေလ႔က်င္႔ခန္း
 ၁။ valence band သုိ႔မဟုတ္ conduction band တြင္ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္မ်ား စီးဆင္းႀကပါသလား။ 
၂။ မည္သည္႔ အီလက္ထရြန္မ်ားသည္ ျဒပ္စင္မ်ားအတြင္း လွ်ပ္စီး အျဖစ္ တံု႔ျပန္နိုင္စြမ္းရွိသနည္း။
၃။ hole   ဆိုသည္မွာ အဘယ္နည္း။
၄။ မည္သည္႔ စြမ္းအင္ ပမာဏတြင္ hole current ျဖစ္ေပၚနိုင္သနည္း။

electronic devices ျမန္မာျပန္

၁.၃ အီလက္ထရြန္မွ်ေ၀မွုျဖစ္ေပၚနိုင္ေသာေနရာမ်ား (Covalent bonds)
အက္တမ္မ်ားသည္ အခဲမ်ား၊ခရစ္စတယ္မ်ား ျဖစ္ေပၚလာေစရန္ တခုနွင္႔တခုထပ္တူက်ေသာ ပံုစံမ်ားရွိႀကသည္။ခရစ္စတယ္ တည္ေဆာက္မွဳပံုစံ အတြင္းရွိႀကေသာ အက္တမ္မ်ား သည္ Covalent bonds ျဖင္႔အတူတည္ရွိႀကသည္။ထိုCovelent bonds မ်ားသည္ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္မ်ား အခ်င္းခ်င္းအားသက္ေရာက္မွဳမွဖန္တီးထားသည္။ဆီလီကြန္သည္ ခရစ္စတယ္ျဖစ္သည္။
ယခုအခန္းခြဲအားေလ႔လာျပီးေနာက္ ဆီလီကြန္အတြင္းcovelent bond ျဖစ္ေပၚျခင္း၊ covelent bond ၏အဓိပၸါယ္၊ covelent bond တြင္ မည္သည္႔အရာမ်ားပါဝင္သည္၊ဆီလီကြန္ခရစ္စတယ္ မည္ကဲ႔သို႔ျဖစ္ေပၚလာသည္တို႔ကိုနားလည္သေဘာေပါက္ရေပမည္။

Click this bar to view the full image.

ပံု ၁.၈ ၀ဲ တြင္ဗဟိုရွိ ဆီလီကြန္အက္တမ္သည္ ငွင္း၏ အီလက္ ထရြန္မ်ားကို ပတ္ပတ္လည္တြင္ရွိေသာ အီလက္ထရြန္ ေလး လံုးနွင္႔မွ်ေဝ၍ covelent bond ကို ျဖစ္ေပၚေစသည္။ ပတ္ လည္အီလက္ထရြန္ေလးလံုး သည္လည္း အျခားကပ္လ်က္ အီလက္ထရြန္မ်ားနွင္႔ ထိုကဲ႔သို႔ ျပဳမူႀကသည္။ (ယာ) bond ျဖစ္ေပၚပံု
ခရစ္စတယ္ျဖစ္ေပၚေစရန္ ပတ္လည္အီလက္ထရြန္ေလးလံုး နွင္႔မည္ကဲ႔သိုိ႔တည္ရွိႀကပံုကိုျပထားသည္။အျပင္ဘက္ဆံုး အီလက္ထရြန္ေလးလံုး ပါေသာ ဆီလီကြန္အက္တမ္သည္ ပတ္လည္အက္တမ္ေလးလံုးနွင္႔ အီလက္ထရြန္မွ်ေဝနိုင္ႀကသည္။ ထိုသို႔ျဖင္႔ အက္တမ္တလံုးစီတြင္ မွ်ေဝထားေသာ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္ ၈လံုးပါရွိျပီး ဓာတုဆိုင္ရာတည္ျငိမ္မွဳကို ရရွိေပသည္။အျပင္ဘက္ ဆံုးအီလက္ထရြန္မ်ား မွ်ေဝျခင္းျဖင္႔ အက္တမ္မ်ားစုေပါင္းေနေသာ covalent bonds ရရွိသည္။ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္တလံုး သည္ ငွင္းနွင္႔ကပ္လ်က္ အက္တမ္နွစ္လံုး၏ဆြဲငင္မွဳကိုခံရသည္။သန္႔စင္ေသာ ဆီလီကြန္ခရစ္စတယ္အတြင္း covalent bond ျဖစ္ေပၚ
ျခင္းကိုပံု ၁.၉ တြင္ျပထားသည္။

ပံု ၁.၉ ဆီလီကြန္ခရစ္စတယ္ အတြငး္ရွိ covalent bond
သန္႔စင္ခရစ္စတယ္တြင္ အျခားမသန္႔စင္ေသာျဒပ္မ်ားမပါဝင္ေပ။ ဂ်ာေမနီယမ္တြင္လည္း အျပင္ဘက္ဆံုး အီလက္ထရြန္ ေလးလံုး ရွိေသာေႀကာင္႔ဆီလီကြန္ကဲ႔သုိ႔ပင္ covalent bond ျဖစ္ေပၚသည္။


၁.၃ ျပန္လွန္ေလ႔က်င္႔ခန္း ၁။covelent bond မည္ကဲ႔သို႔ျဖစ္ေပၚသနည္း။ ၂။သန္႔စင္ေသာဆိုသည္႔ အသံုးအနွန္းမွာမည္ကဲ႔သို႔ အဓိပၸာယ္နည္း။ ၃။ခရစ္စတယ္ဆိုသည္မွာ အဘယ္နည္း။ ၄။ ဆီလီကြန္ခရစ္စတယ္အတြငး္ အက္တမ္တလံုးစီတြင္ အျပင္ဘက္ဆံုး အီလက္ထရြန္ မည္မွ်ပါဝင္သနည္း။

electronic devices ျမန္မာျပန္

၁.၂ တပိုင္းလွ်ပ္ကူး၊လွ်ပ္ကူး၊ နွင္႔ လ်ွပ္ကာ

(Semiconductors, Conductors, and Insulators)

လွ်ပ္စစ္ဆိုင္ရာ ဂုဏ္သတိၱအရ အရာ၀တၳဳမ်ားကို အမ်ိဳးအစားသံုးခုခြဲျခားနိုင္သည္_ လွ်ပ္ကူး၊တပိုင္းလွ်ပ္ကူး၊နွင္႔ လွ်ပ္ကာ တို႔ျဖစ္သည္။ ယခုအခန္းခြဲတြင္တပိုင္းလွ်ပ္ကူးနွင္႔ လွ်ပ္ကူး ၊လွ်ပ္ကာတို႔၏ဂုဏ္သတၱိမ်ားကို ခြဲျပားေစရန္ တင္ျပမည္ျဖစ္သည္။ ယခုအခန္းခြဲေလ႔လာျပီးလွ်င္ တပိုင္းလွ်ပ္ကူး၊လွ်ပ္ကူးနွင္႔ လ်ွပ္ကာတို႔ အေႀကာငး္ ႏွင္႔ ငွင္းတို႔ ၏ကြာျခားခ်က္မ်ား၊ ဗဟိုအစုCore၊ ဆီလီကြန္ Silicon ဂ်ာေမနီယမ္ Germanium နွင္႔ ေႀကးနီ Copper တို႔၏အက္တမ္ဖြဲ႔စည္းပံု၊ အေကာင္းဆံုးလွ်ပ္ကူးေလးမ်ိဳး ႏွင္႔ အေကာင္းဆံုးလွ်ပ္ကာေလးမ်ိဳး၊ လွ်ပ္ကူးနွင္႔ တပိုင္းလွ်ပ္ကူးတို႔၏ကြာျခားခ်က္မ်ား၊ ဆီလီကြန္နွင္႔ဂ်ာေမနီယမ္၏ ကြာျခားခ်က္မ်ား အေႀကာင္းတို႔ကို နားလည္သေဘာေပါက္ရန္လိုအပ္သည္။
အရာ၀တၳဳတိုင္းကို အက္တမ္မ်ားျဖင္႔တည္ေဆာက္ထားသည္။ထိုအက္တမ္မ်ားသည္ လွ်ပ္စစ္ဓါတ္မ်ားျဖတ္သန္းစီးဆင္းရာ တြင္အကူအညီေပးႀကသည္။ လွ်ပ္စစ္ဆိုင္ရာဂုဏ္သတၱိမ်ားအေႀကာင္းကိုေဆြးေႏြးရန္ အက္တမ္ကို အျပင္ဘက္ဆံုးရွဲလ္နွင္႔ ဗဟိုအစုCore ဟု နွစ္မ်ိဳးခြဲျခားမည္။ဗဟိုအစုတြင္ နူကလီးယပ္စ္နွင္႔ အတြင္းပိုင္းရွဲလ္မ်ားအားလံုးေပါင္းစပ္ပါဝင္သည္။ထိုအယူအဆကို ပံု ၁.၄ တြင္ႀကည္႔ပါ။ ကာဗြန္Carbon ကိုအခ်ိဳ႔ လ်ွပ္ခံ resistor မ်ားတြင္အသံုးျပဳႀကသည္။ကာဗြန္အက္တမ္တြင္ ဘက္ညီရွဲလ္တြင္ အီလက္ထရြန္ ၄ လံုး ပါ၀င္ျပီး အတြင္းပိုင္းရွဲလ္တြင္ ၂လံုးပါ၀င္သည္။ နူကလီးယပ္စ္တြင္ ပရိုတြန္ ၆လံုးပါျပီး နူထရြန္ ၆လံုးပါသည္ ထို႔ေႀကာင္႔ အေပါင္းလ်ွပ္စစ္ ဓါတ္အား +6 ဟုေဖာ္ျပသည္။ ကိုးcore တြင္ အသားတင္ဓါတ္အား +4 ရွိသည္။(နူကလီးယပ္စ္+6နွင္႔အတြင္းရွဲလ္အီလက္ထရြန္တြင္-2)
ပံု ၁.၄ ကာဗြန္အက္တမ္၏ပံု
လွ်ပ္ကူးမ်ား(Conductors) လွ်ပ္စီးေႀကာင္း current လြယ္ကူစြာျဖတ္သန္းသြားနိုင္ေသာပစၥည္းကို လွ်ပ္ကူးပစၥည္းဟုေခၚသည္။ အ ေကာင္းဆံုးလွ်ပ္ကူးပစၥည္းမွာ နူကလီးယပ္စ္မွဆြဲငင္အားနည္းေသာ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္တလံုးတည္းသာ ပါဝင္ေသာ ေႀကးနီ (copper)ေငြ(silver)ေရြႊ(gold)အလူမီနီယမ္(aluminium)သတၱဳျဒပ္စင္မ်ားျဖစ္ႀကသည္။ထို အီလက္ထရြန္တလံုးသည္ ဆြဲငင္မွူနည္းပါး ျခင္းေႀကာင္႔လြယ္ကူစြာ လြတ္ထြက္သြားျပီး လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္လြယ္ကူစြာျဖစ္သြားနုိင္ႀကသည္။ထုိကဲ႔သို႔ လ်ွပ္ကူးမွဳေကာင္းေသာ အရာ၀တၳဳမ်ားတြင္ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္မ်ားစြာရွိျပီး ထိုအီလက္ထရြန္မ်ားသည္လမ္းေႀကာင္းတဖက္တည္းသုိ႔ ဦးတည္ေရြ႔လ်ားႀက ေသာအခါ လွ်ပ္စီးေႀကာင္းျဖစ္ေပၚလာသည္။အီလက္ထရြန္စီးဆင္မွူသည္ လွ်ပ္စီး current ပင္ျဖစ္သည္။
လွ်ပ္ကာ(Insulator) လွ်ပ္ကာမ်ားသည္ သာမန္အေျခအေနတြင္လွ်ပ္စီး မစီးဆင္းနိုင္ေသာ အရာမ်ားျဖစ္သည္။ ေကာင္းမြန္ေသာ လွ်ပ္ကာမ်ားသည္ျဒပ္ေပါင္းအျဖစ္ ျမင္ေတြ႔ရေလ႔ရွိသည္။ထိုျဒပ္ေပါင္းမ်ားတြင္ ဘက္ညီအီလက္ထရြန္မ်ားသည္ အက္တမ္တြင္းတည္ျငိမ္ စြာတည္ရွိေနေသာေႀကာင္ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္နည္းပါးႀကသည္။
တပို္င္းလွ်ပ္ကူး(Semiconductor) တပိုင္းလွ်ပ္ကူး၏လ်ွပ္စီး စီးဆင္းနိဳင္မွဳစြမ္းရည္သည္ လွ်ပ္ကူးနွင္႔ လွ်ပ္ကာတို႔ ႀကားတြင္ရွိသည္။ တပိုင္းလွ်ပ္ကူးအမ်ားစုသည္ ငွင္း၏ျဒပ္စင္တမ်ိဳးတည္းသန္႔စင္စြာ တည္ရွိေနေသာအခ်ိန္တြင္ လွ်ပ္ကူးသို႔မဟုတ္ လွ်ပ္ကာ ျဖစ္နုိင္သည္။ အသံုးအမ်ားဆံုး ျဒပ္စင္တပိုင္းလွ်ပ္ကူးမ်ားမွာ ဆီလီကြန္(silicon) ဂ်ာေမနီယမ္(germanium)နွင္႔ ကာဗြန္(carbon)တို႔ျဖစ္ႀကသည္။ ျဒပ္ေပါင္းတပိုင္းလွ်ပ္ကူးမွာ ဂါလီယမ္အာစင္နိုက္(gallium arsenide) ျဖစ္သည္။ျဒပ္စင္တပိုင္းလွ်ပ္ကူးမ်ား တြင္ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္ ေလးလံုးပါ၀င္ႀကသည္။

စြမ္းအင္အစု(Energy Band) အက္တမ္၏အျပင္ဘက္ဆံုးရွဲလ္မ်ားကို စြမ္းအင္ပမာဏအစု အျဖစ္ျပန္လည္ေဖာ္ျပမည္။ ထိုရွဲလ္အတြင္းမွ ဘက္ညီအီလက္ထရြန္မ်ားလည္း ထိုအစုအတြင္းပါ၀င္ႀကသည္။ အီလက္ထရြန္တလံုးသည္ လိုအပ္ေသာထပ္တိုးစြမ္းအင္ ရရွိျပီး အျပင္ဘက္ဆံုးရွဲလ္မွ ထြက္ခြာသြားေသာအခါ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္ျဖစ္လာသည္။ထိုေနရာတြင္ လွ်ပ္စစ္စီးဆင္းမွဳအစုconduction band ဟုေခၚသည္။အျပင္ဘက္ဆံုးအစု valence bandနွင္ လွ်ပ္စစ္စီးဆင္းမွူအစု conduction band အႀကားတြင္ရွိေသာ ကြာဟေသာစြမ္းအင္ကို စြမ္းအင္ကြာဟခ်က္ energy gap ဟုေခၚသည္။ထိုကြာဟခ်က္သည္ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္တလံုး အျပင္ဘက္ဆံုးအစုမွလွ်ပ္စစ္စီးဆင္းမွဳအစု သို႔ ထြက္ခြာရန္လိုအပ္ေသာ စြမ္းအင္ပမာဏျဖစ္သည္။ ပံု ၁.၅ တြင္ လွ်ပ္ကူး၊လွ်ပ္ကာ ႏွင္႔ တပိုင္းလွ်ပ္ကူးမ်ားအတြက္ စြမ္းအင္ပံုႀကမ္း ကို ျပသထားသည္။(a) တြင္ လွ်ပ္ကာinsulator သည္အလြန္က်ယ္ေသာကြာဟခ်က္ရွိသည္။ထို႔ေႀကာင္႔ အလြန္ျမင္႔မားေသာ ဗို႔အားေပး ေသာေႀကာင္႔ ပ်က္စီးမွဳအေျခအေန breakdown condition မွလြဲ၍လ်ွပ္စစ္စီးဆင္းမွဳအစုတြငး္သုိ႔ ေရာက္ရွိျခင္း(လွ်ပ္စီးစီးဆင္းျခင္း) အျဖစ္နိုင္ေပ။(b)တြင္ တပိုင္းလွ်ပ္ကူး၌ ပိုမိုက်ဥ္းေျမာင္းေသာကြာဟခ်က္ရွိသည္။ထိုကြာဟခ်က္သည္ အခ်ိုဳ႔အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္မ်ား ကိုျဖတ္သန္းစီးဆင္းခြင္႔ျ႔ပဳေသာေႀကာင္႔ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္မ်ားျဖစ္လာသည္။(c) တြင္ စြမ္းအင္အစုနွစ္ခုသည္ လ်ွပ္ကူးတြင္ထပ္ေန ႀကသည္။ထို႔ေႀကာင္လွွ်ပ္ကူး၀တၳဳမ်ားတြင္ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္အေရအတြက္မ်ားစြာျဖစ္ေပၚသည္။

ပံု ၁.၅ စြမ္းအင္ဆိုင္ရာ နွိဳင္းယွဥ္ခ်က္ပံုႀကမ္း

တပို္င္းလွ်ပ္ကူးအက္တမ္ ကိုလွ်ပ္ကူးအက္တမ္နွင္႔ နွုိင္းယွဥ္ျခင္း( Comparison of a Semiconductor Atom to a Conductor Atom) ဆီလီကြန္ သည္တပို္ငးလွ်ပ္ကူးျဖစ္၍ ေႀကးနီသည္ လွ်ပ္ကူးျဖစ္သည္။ဆီလီကြန္အက္တမ္၏ပံုႏွင္႔ ေႀကးနီအက္တမ္၏ပံုကို ပံု ၁.၆ တြင္ျပ သထားသည္။ဆီလီကြန္အက္တမ္တြင္ အသားတင္ဓါတ္အား +4(14ပရိုတြန္ -10အီလက္ထရြန္)္ရွိျပီး ေႀကးနီတြင္ +1(29ပရိုတြန္-28 အီလက္ထရြန္)ရွိသည္။

ပံု ၁.၆ ေႀကးနီနွင္႔ ဆီလီကြန္အက္တမ္၏ပံု
ေႀကးနီ၏ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္တြင္ က်ေရာက္ေသာ ဆြဲငင္အား+1ကို ဆီလီကြန္၏အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္တြင္က်ေရာက္ေနေသာ ဆြဲငင္အား +4 နွင္႔နွုိင္းယွဥ္ေသာအခါ ေလးဆမွ်ကြာျခားသည္ကို ျမင္ေတြ႔ရသည္။ထို႔ေႀကာင္႔ ဆီလီကြန္အက္တမ္ တြင္ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ ထရြန္ကို ဆြဲငင္ရန္ အားေလဆမွ် ပိုမ်ားေနေႀကာင္းေတြ႔ရသည္။ ေႀကးနီ၏ စတုတၳေျမာက္ရွဲလ္တြင္ရွိေသာ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္သည္ ဆီလီကြန္၏တတိယေျမာက္ရွဲလ္ တြင္ရွိေနေသာ အျပင္ဘက္ဆံဳးအီလက္ထရြန္ထက္ နူကလီးယပ္စ္မွပိုမိုေ၀းကြာသည္။နူကလီးယပ္စ္နွင္႔ပိုမိုေဝး ကြာေသာ အီလက္ထရြန္မ်ား သည္ စြမ္းအင္ပိုမိုရရွိေသာသေဘာရွိသည္။ ဆိုလိုသည္မွာ ေႀကးနီ၏ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္မ်ားသည္ ဆီ လီကြန္၏ အျပင္ဘက္ဆံဳးအီလက္ ထရြန္မ်ားထက္ အက္တမ္မွထြက္ခြာရန္လိုအပ္ေသာ စြမ္းအင္ပိုမိုရရွိေနႀကျပီး လွ်ပ္စစ္စီးဆင္းမွဳအစုတြင္ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္ ျဖစ္ လာႀကသည္။ျခံဳငံုႀကည္႔လွ်င္ ေႀကးနီ၏မ်ားျပားေသာအေရအတြက္ရွိသည္႔ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္မ်ားသည္ သာမန္အခန္းအပူခ်ိန္မွာပင္ လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္ျဖစ္ရန္(လွ်ပ္စစ္စီးဆင္းရန္) လံုေလာက္ေသာစြမ္းအင္ရရွိျပီးျဖစ္ေနႀကေပသည္။

ဆီလီကြန္နွင္႔ ဂ်ာေမနီယမ္(Silicon and Germanium) ဆီလီကြန္နွင္႔ ဂ်ာေမနီယမ္ တို႔၏အက္တမ္တည္ေဆာက္ပံုမ်ားကို ပံု ၁.၇ တြင္ ေဖာ္ျပထားသည္။ ဆီလီကြန္ကို ဒိုင္အုတ္မ်ား(diodes)၊ထရန္စၥစတာမ်ား(transistors)၊ အိုင္စီမ်ား(integrated circuits)နွင္႔ အျခား တပိုင္းလွ်ပ္ကူးအီလက္ထရြန္နစ္ပစၥည္းမ်ားတြင္အက်ယ္ျပန္႔ဆံုးအသံုးျပဳသည္။ဆီလီကြန္နွင္႔ဂ်ာေမနီယမ္တြင္ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္

ပံု ၁.၇ ဆီလီကြန္နွင္႔ ဂ်ာေမနီယမ္၏ ပံု
ေလးလံုးစီရွိႀကသည္။ ဂ်ာေမနီယမ္၏ အျပင္ဘက္ဆံုး အီလက္ထရြန္မ်ားသည္ စတုတၳေျမာက္ရွဲလ္တြင္ ရွိေနႀကျပီး ဆီလီကြန္၏ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္မ်ားသည္ တတိယ ေျမာက္ရွဲလ္တြင္ ရွိေနႀကေသာေႀကာင္႔ ဆီလီကြန္၏အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္မ်ားသည္ နူကလီးယပ္စ္နွင္႔ ပိုမိုနီးကပ္ႀကသည္။ဆိုလိုသည္မွာ ဂ်ာေမနီယမ္၏ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္မ်ားသည္ ဆီလီကြန္၏အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္မ်ားထက္ ပိုမိုျမင္႔ မားေသာ စြမ္းအင္ရွိႀကသည္။ထုိ႔ေႀကာင္႔ အက္တမ္မွ လြတ္ထြက္သြားရန္ ထပ္တိုးစြမ္းအင္အနည္းငယ္သာလိုအပ္ေတာ႔သည္။ ထို ဂုဏ္သတၱိသည္ ဂ်ာေမနီယမ္ကို ျမင္႔မား ေသာအပူခ်ိန္မ်ားတြင္ မတည္ျငိမ္ေသာ(လွ်ပ္စစ္စီးဆင္းမွဳကိုအားေပးေသာ)အေျခအေနကိုျဖစ္ေပၚေစသည္။ ထိုေႀကာင္႔ ဆီလီကြန္ သည္ပိုမို စိတ္ခ်ရေသာ အေျခအေန တြင္ရွိေသာေႀကာင္႔ အက်ယ္ျပန္႔ဆံုးအသံုးျပဳႀကသည္။


၁.၂ ျပန္လွန္ေလ႔က်င္႔ခန္းမ်ား ၁။ လ်ွပ္ကူးနွင္႔လွ်ပ္ကာ တို႔၏ကြဲျပားခ်က္ကိုေဖာ္ျပပါ။ ၂။တပိုင္းလွ်ပ္ကူးသည္ လွ်ပ္ကူးနွင္႔လွ်ပ္ကာ တို႔မွ မည္သို႔ကြဲျပားသနည္း။ ၃။ေႀကးနီကဲ႔သို႔လွ်ပ္ကူးမ်ားတြင္ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္မည္မွ်ပါရွိသနညး္။ ၄။တပိုင္းလွ်ပ္ကူးတြင္အျပင္ဘက္ဆံုးအီ လက္ထရြန္ မည္မွ်ပါ၀င္သနညး္။ ၅။လွ်ပ္စစ္စီးဆင္းမွုအေကာင္းဆံုး ျဒပ္စင္သံုးမ်ိုဳးကိုေဖာ္ျပပါ။ ၆။အသံုးအမ်ားဆံုး တပိုင္းလွ်ပ္ကူးျဒပ္စင္ ကိုေဖာ္ျပပါ။

electronic devices ျမန္မာျပန္

၁.၁ တပိုင္းလွ်ပ္ကူးအေႀကာင္း(Semiconductors Basics)

နိဒါန္း

အေျခခ ံအီလက္ထေရာနစ္ပစၥည္းမ်ား ျဖစ္ႀကေသာ ဒိုင္အုတ္မ်ား(diodes)၊ ထရန္စစ္စတာမ်ား (transistors) နဲ႔ အိုင္စီမ်ား(intergrated circuit) မ်ားကို တပုိင္းလွ်ပ္ကူးပစၥည္းမ်ား နွင္႔တည္ေဆာက္ထားႀကပါသည္။ထိုအေျခခံ အီလက္ထေရာနစ္ ပစၥည္းမ်ား မည္ကဲ႔သိုိ႔တည္ေဆာက္ထားသည္ ကို လြယ္ကူရွင္းလင္းစြာ နားလည္သေဘာေပါက္နိုင္ေစရန္ အက္တမ္(atom) တည္ေဆာက္ပံုမ်ား နင္႔ အက္တမ္တြင္းရွိ အမွုန္မ်ားမည္ကဲ႔သို႔ အခ်င္းခ်င္း အားသက္ေရာက္ႀကသည္ကို အနည္းအက်ဥ္းမွ် နားလည္ ထားရန္ လိုအပ္ေပသည္။ ယခုအခန္းတြင္ အေရးတႀကီးနားလည္ရန္ လိုအပ္ေသာ အယူအဆမွာ- pn junction ဆိုသည္မွာ မတူညီေသာ တပိုင္းလွ်ပ္ကူးပစၥည္းနွစ္မ်ိဳး ေပါင္းစပ္ဖြဲ႔စည္းထားျခင္းျဖစ္သည္ ဟူေသာ အယူအဆပင္ျဖစ္သည္။ pn junction သည္ ဒိုင္အုတ္နွင္႔ အျခားထရန္စစ္စတာ အမ်ိဳးမ်ိဳးတို႔ကို ေမာင္းနွင္နိုင္ရန္ မသိမျဖစ္သိအပ္ေသာ အယူအဆျဖစ္သည္။

ရည္မွန္းခ်က္မ်ား

အက္တမ္ဖြဲ႔စည္းပံုမ်ားကိုေဆြးေႏြးရန္

တပိုင္းလွ်ပ္ကူး semiconductor၊လွ်ပ္ကူး conductor၊ လွ်ပ္ကာ insulator မ်ားအေႀကာင္းနွင္႔ မည္သည္႔ ဂုဏ္သတၱိမ်ားရွိသည္ကို ေဆြးေႏြးရန္

တပို္င္းလွ်ပ္ကူးပစၥည္းမ်ားမွ လွ်ပ္စီး current စီးဆင္းပံုကိုေဖာ္ျပရန္

n-type တပို္င္းလွ်ပ္ကူး ႏွင္႔ p- type တပိုင္းလွ်ပ္ကူး ပစၥည္းမ်ား၏ ဂုဏ္သတိၱမ်ားကို ေဖာျပရန္

ဒိုင္အုတ္နွင္႔ တပိုင္းလွ်ပ္္ကူးမ်ားမည္ကဲ႔သို႔ ျဖစ္ေပၚပံုကို ေဖာ္ျပရန္

ဒိုင္အုတ္၏ ဗို႔အားသက္ေရာက္ျခင္းအေႀကာင္းေဆြးေႏြးရန္

၁.၁ အက္တမ္ဖြဲ႔စည္းပံု( Atomic structure)

အရာ၀တၳဳအားလုံုးကို အက္တမ္ျဖင္႔ဖြဲ႔စည္းတည္ေဆာက္ထားပါသည္။ အက္တမ္တြင္ အီလက္ထရြန္ (electron)၊ ပရိုတြန္(protons) နဴထရြန္(neutron) တို႔ပါ၀င္သည္။ ယခုအခန္းခြဲတြင္ အက္တမ္ဖြဲ႔စည္းပံုအေႀကာင္း၊ အီလက္ထရြန္ပတ္လမ္းမ်ားအေႀကာင္း နွင္႔ရွဲလ္ မ်ားအေႀကာင္း။ ဘက္ညီအီလက္ထရြန္ valance electronsမ်ား၊အုိင္းရြန္းမ်ား နွင္႔ ဆီလီကြန္silicon နွင္႔ ဂ်ာေမနီယမ္germanium အေႀကာင္းမ်ားကို ေလ႔လာႀကရမည္။ တိက်ေသာအေရအတြက္ရွိသည္႔ အီလက္ထရြန္မ်ား၏ဖြဲ႔စည္းပံုစနစ္ သည္ အသံုးျပဳမည္႔ တပိုင္း လွ်ပ္ကူးပစၥည္းတြင္ လွ်ပ္စီးပမာဏမည္မွ် စီးဆင္းမည္ကို ေဖာ္ျပရာတြင္ အလြန္ အေရးႀကီးသည္။

ပံု ၁.၁ အက္တမ္ဖြဲ႔စည္းပုံ ( ဗဟိုရွိ နဴကလီးယပ္စ္ကို ေဘးတြင္ အီလက္ထရြန္မ်ားက သက္ဆိုင္ရာလမ္းေႀကာင္းမ်ားအတိုင္းလွည္႔ပတ္ေနႀက သည္။

အက္တမ္အမ်ိဳးမ်ိဳးတြင္ ဖြဲ႔စည္းပံုအမ်ိဳးမ်ိဳးရွိႀကသည္။ထိုဖြဲ႔စည္းပံုအရ ျဒပ္စင္မ်ားကို အမ်ိဳးအစားခြဲျခားႀကသည္။ဥပမာ- အရိုးရွင္းဆံုး အက္တမ္ျဖစ္ေသာ ဟုိက္ဒရုိဂ်င္( hydrogen) သည္ ပရုိတြန္တလံုး အီလက္ထရြန္ တလံုးျဖင္႔ ဖြဲ႔စည္းထားသည္။ပုံ ၁.၂ က တြင္ႀကည္႔ပါ အျခားဥပမာအေနျဖင္႔ ဟီလီယမ္ helium အက္တမ္ဖြဲ႔စည္းပံုကို ပံု ၁-၂ ခ တြင္ေဖာ္ျပထားသည္။ ငွငး္တြင္ ပရိုတြန္ ၂ လံုးနွင္႔ နူထရြန္ နစ္လံုးတို႔ ျဖင္႔ နူကလီးယပ္စ္ကို ဖြဲ႔စည္းထားျပီး အီလက္ထရြန္နစ္လံုးက လွည္႔ပတ္ေနသည္။

ပံု ၁.၂ က လက္၀ဲဘက္နွင္႔ ပံု ၁.၂ ခ လက္ယာဘက္
အက္တမ္နံပါတ္ - ျဒပ္စင္တိုင္းကို ျဒပ္စင္ဇယားတြင္ ငွင္းတို႔၏ အက္တမ္နံပါတ္အစဥ္လိုက္ ထည္႔သြင္းထားသည္။ အက္တမ္နံပါတ္ကို ပရိုတြန္အေရအတြက္နွင္႔ အီလက္ထရြန္အေရအတြက္ေပၚမူတည္ သတ္မွတ္သည္။ဥပမာ - ပရိုတြန္နွင္႔ အီလက္ထရြန္တလံုးစီ ပါ၀င္ ေသာ ဟိုက္ဒရိုဂ်င္အက္တမ္သည္ အက္တမ္နံပါတ္ ၁ ျဖစ္ျပီး ဟီလီယမ္သည္း အက္တမ္နံပါတ္ ၂ ျဖစ္သည္။ အက္တမ္တိုင္းတြင္ အေပါင္းလ်ွပ္စစ္ဓါတ္ေဆာင္ ပရိုတြန္ အေရအတြက္နွင္႔ အနုတ္လွ်ပ္စစ္ဓါတ္ေဆာင္ အီလက္ထရြန္ အေရအတြက္တို႔ တူညီစြာ ပါ၀င္ ႀကသည္။ သို႔မွသာ ထို လွ်ပ္စစ္ဓါတ္နွစ္မ်ိဳးတို႔ ဓါတ္ျပယ္ျပီး လ်ွပ္စစ္ဓါတ္တည္ျငိမ္ေျခ (neutral state) ရရိွေပမည္။
အီလက္ထရြန္ ရွဲလ္မ်ား နွင္ ပတ္လမ္းမ်ား(Electron Shells and Orbits) အီလက္ထရြန္ပတ္လမ္းမ်ားသည္ နဴကလီးယပ္စ္ ၏ အကြာေ၀းတခုတြင္ အဆင္႔ဆင္႔တည္ရွိႀကသည္။ နဴကလီးယပ္စ္နွင္႔ နီးကပ္ေသာ ပတ္လမ္းတြင္လွည္႔ပတ္ေနႀကေသာ အီလက္ထရြန္မ်ားသည္ ေ၀းကြာေသာပတ္လမ္းတြင္လွည္႔ပတ္ေနႀကေသာ အီလက္ထရြန္မ်ား ထက္ စြမ္းအင္ energy ပိုမိုရရွိႀကသည္။
အင္နာဂ်ီ ပမာဏ Energy level နဴကလီးယပ္စ္မွ အကြာအေ၀းတခုစီ တြင္ရွိေသာ ပတ္လမ္းတခုစီ သည္ စြမ္းအင္ ပမာဏ တခုစီ ရွိႀက ေပသည္။ အက္တမ္ထဲတြင္ ပတ္လမ္းမ်ားကို စြမ္းအင္ ရရွိမွဳအေျခအေနေပၚတြင္ မူတည္ျပီး အုပ္စုမ်ားခြဲျခားထားသည္။ငွင္းကို ရွဲလ္ဟုေခၚသည္။အက္တမ္တခုတြင္ တိက်ေသာရွဲံလ္အေရအတြက္ရွိသည္။ ရွဲလ္တခုစီတြင္ စြမ္းအင္ပမာဏ တခုစီအတြက္ တိက်ေသာ အမ်ားဆံု အီလက္ထရြန္ အေရအတြက္ပါရွိႀကသည္။ ရွဲလ္တခုအတြင္း စြမ္းအင္ပမာဏကြာျခားခ်က္မွာ ရွဲလ္တခုနွင္႔တခု စြမ္းအင္ ပမာဏ ကြာျခားခ်က္ထက္ မ်ားစြာနည္းပါးသည္။ရွဲလ္မ်ားကို 1,2,3,.. ဟုနံပါတ္တပ္လ်က္ယူဆလွ်င္ 1 သည္ နူကလီးယပ္စ္နွင္႔ အနီးဆံုး တြင္ရွိသည္။အခ်ိဳ႔စာအုပ္မ်ားတြင္ ရွဲလ္မ်ားကို K,L,M စသျဖင္႔လည္းအမွတ္အသားျပဳႀကသည္။ ထိုစြမ္းအင္ပမာဏအလိုက္စုဖြဲ႔ပံုကို ပံု ၁.၃ တြင္ ေဖာ္ျပထားသည္။ထိုပံုတြင္ ပထမဆံုး(နူကလီးယပ္စ္နွင္႔ အနီးဆံုး) ရွဲလ္အတြက္ စြမ္းအင္ပမာဏတမ်ိဳးနွင္႔ ဒုတိယေျမာက္ ရွဲလ္၏ စြမ္းအင္ပမာဏကြာျခားပံုကိုျမင္ေတြ႔နိုင္သည္။ ျဒပ္စင္၏ အမ်ိဳးအစားေပၚမူတည္ျပီး ရွဲလ္အေရအတြက္ ကြာျခား မွူရွိနိုင္ေပသည္။

ပံု ၁.၃ နူကလီးယပ္စ္နွင္႔ ေ၀းကြာေသာ အီလက္ထရြန္တြင္ စြမ္းအင္ ပိုမိုရရွိနိုင္သည္။
အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္(Valence Electrons) နူကလီးယပ္္စ္နွင္႔ ေ၀းကြာေသာ အီလက္ထရြန္မ်ားတြင္ စြမ္းအင္ပမာဏပိုမိုရရွီ ႀက ေသာ္လည္း နီးကပ္ေသာအီလက္ထရြန္မ်ားထက္ နူကလီးယပ္စ္မွ ဆြဲငင္နိုင္မွူအား နည္းပါးႀကသည္။ အဘယ္႔ေႀကာင္႔ဆိုေသာ္ အေပါင္း လွ်ပ္စစ္ဓါတ္ေဆာင္ နူကလီးယပ္စ္နွင္႔ အနုတ္လ်ွပ္စစ္ဓါတ္ေဆာင္ အီလက္ထရြန္ တို႔သည္ အကြာအေ၀း ပိုမို ေဝးကြာ ေလေလ တခု အေပၚတခု အျပန္အလွန္သက္ေရာက္ေနေသာ ဆြဲငင္အား(force of attraction) နည္းပါးေလေလျဖစ္သည္။ စြမ္းအင္ပမာဏ အမ်ားဆံုး ရရွိေသာ အီလက္ထရြန္မ်ားသည္ အျပင္ဘက္ဆံုး ပတ္လမ္းတြင္္ လွည႔္ပတ္ေနႀကျပီး ငွင္းတို႔ သည္ ဆြဲငင္အားအနည္းဆံုးရရွိ ႀကသည္။ အျပင္ဘက္ဆံုးရွဲလ္ကို အျပင္ဘက္ဆံုးရွဲလ္(valence shell) ဟုေခၚျပီး ထိုရွဲလ္အတြင္းရွိ အီလက္ထရြန္မ်ားကို အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္ဟုေခၚ သည္။ ထိုအီလက္ထရြန္မ်ားသည္ ဓါတုဓါတ္ျပဳမွဳမ်ား ကို ေထာက္ပံ႔ေပးျပီး အျခားအရာ၀ထၱဳမ်ား၏ တည္ေဆာက္ပံု တြင္ေပါင္းစပ္ ပါ၀င္ နိုင္သည္။ထို႔ျပင္ လွ်ပ္စစ္ဆိုင္ရာ ဂုဏ္သတၱိမ်ားမွာ လည္း ငွင္းတို႔ အေပၚမူတည္ဆံုးျဖတ္ႀကသည္။
အိုင္းရြန္းသို႔ေျပာင္းလဲျခင္း( Ionization) ဥပမာအားျဖင္႔ အက္တမ္မ်ားသည္ အပူပင္ရင္း heat source (ဝါ)အလင္းပင္ရင္း မွ စြမ္းအင္ စုပ္ယူႀကေသာ အခါ အက္တမ္တြင္းရွိအီလက္ထရြန္မ်ားတြင္ စြမ္းအင္ တိုးလာသည္။အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္မ်ားသည္ စြမ္းအင္ ပမာဏ မ်ားမ်ားပိုင္ဆိုင္ေလေလ အတြင္းပိုင္း အီလက္ထရြန္မ်ားထက္ ဆြဲငင္ခံရမွဳနည္းပါေလျဖစ္သည္။ထုိ႔ေႀကာင္႔ ျပင္ပမွစြမ္းအင္စုပ္ယူလိုက္ ေသာအခါ ငွင္းတို႔ သည္ ပိုမိုျမင္႔မားေသာ၊အျပင္ဘက္က်ေသာ ပတ္လမ္းသို႔ ခုန္ထြက္သြားနိုင္ႀကသည္။
အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္တလံုးသည္ လံုေလာက္ေသာစြမ္းအင္ရရွိေသာအခါ ငွင္းသည္ အျပင္ဘက္ဆံုးရွဲလ္သို႔ ျဖစ္ေစ အက္တမ္လြႊမ္းမိုးမွဳလြတ္ကင္းရာတေနရာသို႔ ျဖစ္ေစ လြတ္ထြက္သြားနိုင္သည္။အီလက္ထရြန္ထြက္ခြာမွဳတြင္ မူလဓါတ္ျပယ္ ျဖစ္ေန ေသာ အီလက္ထရြန္သည္ အေပါင္းလ်ွပ္စစ္ဓါတ္ပိုမိုလာသည္။ထုိကဲ႔သို႔ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္ဆံုးရွံုးမွဳျဖစ္စဥ္ကို အိုင္ရြန္းေျပာင္းလဲျခင္း ionization ဟုေခၚသည္။ျဖစ္ေပၚလာေသာ အေပါင္းဓါတ္ေဆာင္ အက္တမ္ကို အေပါင္းဓါတ္ေဆာင္အိုင္းရြန္းpositive ion ဟုေခၚ သည္။ ဥပမာအားျဖင္႔ ဟိုက္ဒရိုဂ်င္၏ ဓါတုဆိုင္ရာ သတ္မွတ္ခ်က္မွာ H ျဖစ္သည္။ပံုမွန္ ဓါတ္ျပယ္ ဟုိက္ဒရိုဂ်င္အက္တမ္တလံုးတြင္ အျပင္ဘက္ဆံုး အီလက္ထရြန္ဆံုးရွံုးသြားေသာအခါ ငွင္းသည္ အေပါင္းဓါတ္ေဆာင္ အိုင္းရြန္းျဖစ္လာသည္။ငွင္းကို H+ဟုသတ္မွတ္သည္။လြတ္ ထြက္ သြားေသာ အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္ကို လြတ္လပ္အီလက္ထရြန္ Free electronဟုေခၚသည္။ ထိုလြတ္လပ္အီလက္ထရြန္သည္ ရရွိထား ေသာ စြမ္းအင္ ကုန္ခန္းသြားေသာအခါ ဓါတ္ျပယ္ဟုိက္ဒရိုဂ်င္ အက္တမ္၏အျပင္ဘက္ဆံုးရွဲလ္သုိ႔ က်ေရာက္သြားလွ်င္ ထိုအက္တမ္ သည္ အနုတ္ဓါတ္အားမ်ားျပားလာျပီး အနုတ္ဓါတ္ေဆာင္ေသာအက္တမ္ျဖစ္လာသည္။ငွင္းကို အနုတ္ဓါတ္ေဆာင္ အိုင္းရြန္း negative ionဟုေခၚျပီး H- အျဖစ္သတ္မွတ္သည္။
ရွဲလ္တခုစီအတြင္းရွိ အီလက္ထရြန္အေရအတြက္ (The Number of Electrons in Each Shell)
အက္တမ္အတြင္းရွီေသာ အမ်ားဆံုးအီလက္ထရြန္အေရအတြက္ (Ne) ကို ေအာက္ပါေဖာ္ျမဴလာနွင္႔တြက္ခ်က္နိုင္သည္၊
Ne = 2n2 n သည္ရွဲလ္အေရအတြက္ျဖစ္သည္။
အတြင္းဆံုးရွဲလ္သည္ 1 ျဖစ္ျပီး၊ဒုတိယေျမာက္အတြငး္ဆံုးရွဲလ္သည္ ၂ ျဖစ္သည္။အတြင္းဆံုးရွဲလ္တြင္တည္ရွိနိုင္ေသာအီလက္ထရြန္ အေရအတြက္မွာ Ne = 2n2 = 2(1)2 = 2
ဒုတိယရွဲလ္တြင္ တည္ရွိနိုင္ေသာ အမ်ားဆံုးအီလက္ထရြန္အေရအတြက္မွာ Ne = 2n2 = 2(2)2 = 8
တတိယရွဲလ္တြင္ တည္ရွိနိုင္ေသာ အမ်ားဆံုးအီလက္ထရြန္အေရအတြက္မွာ Ne = 2n2 = 2(3)2 = 18
စတုထၱရွဲလ္တြင္ တည္ရွိနိုင္ေသာ အမ်ားဆံုးအီလက္ထရြန္အေရအတြက္မွာ Ne = 2n2 = 2(4)2 = 32

အခန္းခြဲ ၁.၁ ျပန္လွန္ေလ႔က်င္႔ခန္း ၁။ အက္တမ္တခုကိုေဖာ္ျပပါ။ ၂။ အီ္လက္ထရြန္ဆိုသည္မွာအဘယ္နည္း။ ၃။အျပင္ဘက္ဆံုးအီလက္ထရြန္ဆိုသည္မွာအဘယ္နည္း။ ၄။လြပ္ လပ္အီလက္ထရြန္ဆိုသည္မွာ အဘယ္နည္း။ ၅။အိုင္းရြန္းမည္ကဲ႔သို႔ျဖစ္ေပၚလာသနည္း။

အင္ဂ်ငိနီယာေက်ာင္းသားမ်ားအတြက္ electronic devices ျမန္မာျပန္

အီလက္ထေရာနစ္သမားတေယာက္ဟာ ျမန္မာျပည္အေနနဲ႔ သိစရာေခါင္းစဥ္ေတြသိပ္မ်ားပါတယ္။ေမဂ်ာေခါင္းစဥ္ ကိုက electronics &communication ကို။ တကယ္တမ္းက်ေတာ႔ အီလက္ထေရာနစ္ဆိုတာ ေနာက္လာမဲ႔ ေခါင္းစဥ္ခြဲေတြအတြက္ သိပ္ကို အေရးႀကီးတဲ႔Foundation ပါ။ ကႀကီးခေခြးသိမွ စာဖတ္လို႔ ရသလို electronics ကိုသိမွ ေနာက္တကယ္အသံုးခ်မယ္႔ communication and electronics control ကိုတက္လွမ္းနိုင္မွာျဖစ္ပါတယ္။ ေနာက္ပိုင္းမွာအသံုးခ်ဘာသာရပ္ေတြဘယ္လိုပဲကြဲကြဲ အီလက္ထေရာနစ္အေျခခံကို က်ြမ္းက်င္ရပါမယ္။ ဒီေတာ႔ ကြ်န္ေတာ္က ျမန္မာလိုေရးခ်င္တယ္။ ဘာလို႔ ျမန္မာလိုေရးခ်င္လဲ လို႔ေမးရင္ ျမန္မာျပည္က အင္ဂ်င္နီယာေက်ာင္းသားေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ားဟာ အဂၤလိပ္စာကိုေမြးတည္းက ေျပာလာတာမဟုတ္ေတာ႔ အဂၤလိပ္လို text ေတြ reference ေတြကို ဖတ္ရတာအားနည္းတယ္။  ဘာသာစကားအခက္အခဲေႀကာင္႔ ဒီစာအုပ္ႀကီးေတြကို ကိုင္ရမွာမ၀ံ႔မရဲျဖစ္တတ္ပါတယ္။ ဒီေတာ႔ ဒီစာအုပ္ေတြကို ဖတ္ေလ႔ဖတ္ထနည္းသြားတယ္ ဆရာေတြေပးတဲ႔ လက္ခ်ာနဲ႔ပဲျပီးသြားတတ္တယ္။ ဒီလက္ခ်ာနဲ႔က စာေမးပြဲေအာင္ရံုေတာ႔ ျဖစ္ပါတယ္ ဒါေပမဲ႔ဒီပညာရပ္ကို တကယ္နားလည္သေဘာေပါက္ဖုိ႔ ကေတာ႔ မိမိဘာသာေလ႔လာျခင္းလည္းလိုအပ္ပါတယ္။ဒီေတာ႔ မိမိ္ဘာသာဖတ္ဖို႔ ဆိုရင္ ဒီစာအုပ္ေတြကိုင္ရေတာ႔မယ္ စာေတြဖတ္ရေတာ႔မယ္ ျမန္မာလိုစာအုပ္မရွိပါဘူး။ေစ်းကြက္မွာေတြ႔ရတတ္တဲ႔စာအုပ္ေတြကလည္း ၀ါသနာရွင္အဆင္႔ေလာက္နဲ႔ စက္ျပင္ဆရာေတြအတြက္ေလာက္ပဲေတြ႔ရပါတယ္။ အင္ဂ်င္နီယာေက်ာင္းသားတေယာက္ အားကိုးအားထားျပဳေလာက္တဲ႔ စာအုပ္မေတြ႔ဖူးေသးပါ။ ဒါေႀကာင္႔ ကြ်န္ေတာ္က Thomas Floyd ေရးတဲ႔  electronic devices ဆိုတဲ႔ စာအုပ္ကို ဘာသာျပန္ပါတယ္။ဒီစာအုပ္က ကြ်န္ေတာေက်ာင္းတက္တုန္းက text ျဖစ္ပါတယ္။ ဒီစာအုပ္ကိုလည္းဒီမွာhttp://www.send6.com/e3c5afc5 upload တင္ေပးထားတယ္ အဲဒီေတာ႔ ဒီလိုျမန္မာလိုျပန္လိုက္ေတာ႔ အဂၤလိပ္လိုဖတ္တတ္တဲ႔ အေလ႔အက်င္႔ နည္းမသြားနုိင္ဘူးလားလို႔ ေမးစရာရွိတယ္။ ဟုတ္တယ္ နည္းမွာေပါ႔။ ဒါေပမဲ႔ ဘာသာရပ္တခုကို စတင္ေလ႔လာသူတေယာက္အတြက္ ဒီဘာသာရပ္ကို ၀ါသနာပါသြားေအာင္ စိတ္၀င္စားသြားေအာင္လုပ္ဖုိ႔က မိခင္ဘာသာစကားက အထိေရာက္ဆံုးပဲ။ ဒီမိခင္ဘာသာစကားနဲ႔ ဖတ္ရွုေလ႔လာလို႔ အေျခခံသေဘာတရားေတြကိုနားလည္သြားျပီ စိတ္၀င္စားသြားျပီဆိုရင္ ကြ်န္ေတာ္ဘာသာျပန္တဲ႔စာအုပ္ကို english ဘာသာနဲ႔ျပန္ဖတ္ႀကည္႔ေပါ႔ ျမန္ျမန္သေဘာေပါက္မယ္။ technical စာအုပ္ေတြက တအုပ္ကို က်က်နနဖတ္ဖူးသြားရင္ေနာက္အုပ္ေတြဖတ္ႀကည္႔ဖုိ႔ မခက္ေတာ႔ဘူး။ေနာက္ အသံုးခ်ဘာသာရပ္ေတြအတြက္လည္းလြယ္ကူသြားျပီ။ ဒီေတာ႔ ဖတ္ႀကည္႔ပါ။ေလ႔လာပါ။ေ၀ဖန္ပါ။
http://gtuonlinefriends.ning.com
http://www.myanmar-technicians.org/community/index.php/topic,2604.0.html
http://www.myanmarengineer.org