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။