সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস হলো আধুনিক শিল্প যন্ত্রপাতি সরঞ্জামের মূল অংশ, যা কম্পিউটার, কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স, নেটওয়ার্ক কমিউনিকেশন, অটোমোটিভ ইলেকট্রনিক্স এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। সেমিকন্ডাক্টর শিল্প প্রধানত চারটি মৌলিক উপাদান নিয়ে গঠিত: ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট, অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইস, ডিসক্রিট ডিভাইস এবং সেন্সর, যার মধ্যে ৮০%-এরও বেশি হলো ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট। তাই প্রায়শই সেমিকন্ডাক্টর এবং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটকে সমার্থক হিসেবে ধরা হয়।
পণ্যের শ্রেণী অনুসারে ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটকে প্রধানত চারটি ভাগে ভাগ করা হয়: মাইক্রোপ্রসেসর, মেমরি, লজিক ডিভাইস এবং সিমুলেটর অংশ। তবে, সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের প্রয়োগক্ষেত্রের ক্রমাগত সম্প্রসারণের সাথে সাথে, অনেক বিশেষ ক্ষেত্রে এমন সেমিকন্ডাক্টরের প্রয়োজন হয় যা উচ্চ তাপমাত্রা, তীব্র বিকিরণ, উচ্চ শক্তি এবং অন্যান্য পরিবেশে ব্যবহারের সময়ও অক্ষত থাকবে। প্রথম ও দ্বিতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলো এক্ষেত্রে অক্ষম ছিল, তাই তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের উদ্ভব ঘটে।
বর্তমানে, প্রশস্ত ব্যান্ড গ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর উপকরণগুলি যা দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়সিলিকন কার্বাইডসিলিকন কার্বাইড (SiC), গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN), জিঙ্ক অক্সাইড (ZnO), ডায়মন্ড, অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড (AlN) তাদের বৃহত্তর সুবিধার কারণে বাজারের প্রধান অংশ দখল করে আছে, এবং এদেরকে সম্মিলিতভাবে তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর উপাদান বলা হয়। তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলির ব্যান্ড গ্যাপের প্রস্থ বেশি, ব্রেকডাউন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র, তাপ পরিবাহিতা, ইলেকট্রনিক স্যাচুরেটেড হার এবং বিকিরণ প্রতিরোধের ক্ষমতা বেশি, যা উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ কম্পাঙ্ক, বিকিরণ-প্রতিরোধী এবং উচ্চ ক্ষমতার ডিভাইস তৈরির জন্য অধিকতর উপযুক্ত। এগুলি সাধারণত ওয়াইড ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর উপাদান (নিষিদ্ধ ব্যান্ড প্রস্থ ২.২ eV-এর বেশি) নামে পরিচিত, এবং এদেরকে উচ্চ-তাপমাত্রার সেমিকন্ডাক্টর উপাদানও বলা হয়। তৃতীয় প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর উপাদান এবং ডিভাইসগুলির উপর বর্তমান গবেষণা থেকে দেখা যায় যে, সিলিকন কার্বাইড এবং গ্যালিয়াম নাইট্রাইড সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলি অধিক পরিপক্ক।সিলিকন কার্বাইড প্রযুক্তিএটিই সবচেয়ে পরিপক্ক, অপরদিকে জিঙ্ক অক্সাইড, হীরা, অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড এবং অন্যান্য উপকরণের উপর গবেষণা এখনও প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে।
উপকরণ এবং তাদের বৈশিষ্ট্যঃ
সিলিকন কার্বাইডএই উপাদানটি সিরামিক বল বিয়ারিং, ভালভ, সেমিকন্ডাক্টর উপাদান, জাইরোস্কোপ, পরিমাপক যন্ত্র, মহাকাশ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং অনেক শিল্পক্ষেত্রে এটি একটি অপরিহার্য উপাদানে পরিণত হয়েছে।
SiC এক প্রকার প্রাকৃতিক সুপারল্যাটিস এবং একটি আদর্শ সমসত্ত্ব পলিটাইপ। Si এবং C দ্বি-পারমাণবিক স্তরগুলির প্যাকিং ক্রমের পার্থক্যের কারণে ২০০-এরও বেশি (বর্তমানে জ্ঞাত) হোমোটাইপিক পলিটাইপিক পরিবার রয়েছে, যা বিভিন্ন স্ফটিক কাঠামোর জন্ম দেয়। তাই, SiC নতুন প্রজন্মের লাইট এমিটিং ডায়োড (LED) সাবস্ট্রেট উপাদান এবং উচ্চ ক্ষমতার ইলেকট্রনিক উপাদান হিসেবে খুবই উপযুক্ত।
| বৈশিষ্ট্য | |
| ভৌত বৈশিষ্ট্য | উচ্চ কাঠিন্য (৩০০০ কেজি/মিমি), রুবিও কাটা যায় |
| উচ্চ ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, যা হীরার পরেই দ্বিতীয়। | |
| এর তাপ পরিবাহিতা Si-এর চেয়ে ৩ গুণ এবং GaAs-এর চেয়ে ৮ থেকে ১০ গুণ বেশি। | |
| SiC-এর তাপীয় স্থিতিশীলতা উচ্চ এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপে একে গলানো অসম্ভব। | |
| উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ডিভাইসগুলির জন্য ভালো তাপ অপচয় কর্মক্ষমতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। | |
|
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য | অত্যন্ত শক্তিশালী ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, যা কক্ষ তাপমাত্রায় প্রায় যেকোনো পরিচিত ক্ষয়কারী পদার্থের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী। |
| SiC পৃষ্ঠ সহজেই জারিত হয়ে SiO গঠন করে, একটি পাতলা স্তর এর আরও জারণ প্রতিরোধ করতে পারে। ১৭০০℃-এর উপরে অক্সাইড স্তরটি দ্রুত গলে যায় এবং জারিত হয়। | |
| 4H-SIC এবং 6H-SIC-এর ব্যান্ডগ্যাপ Si-এর প্রায় ৩ গুণ এবং GaAs-এর প্রায় ২ গুণ: ব্রেকডাউন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের তীব্রতা Si-এর তুলনায় এক মাত্রা বেশি, এবং ইলেকট্রনের প্রবাহ বেগ সম্পৃক্ত হয়। Si-এর আড়াই গুণ। 4H-SIC-এর ব্যান্ডগ্যাপ 6H-SIC-এর চেয়ে প্রশস্ত। |
পোস্ট করার সময়: আগস্ট-০১-২০২২