অর্ধপরিবাহী

অর্ধপরিবাহী (Semiconductor) হলো এমন একটি পদার্থ, যার তড়িৎ পরিবাহিতা পরিবাহী (Conductor) এবং অন্তরক (Insulator) এর মাঝামাঝি। এদের পরিবাহিতা তাপমাত্রা, আলো, এবং এদের মধ্যে ভেজাল মেশানোর (Doping) ওপর নির্ভর করে পরিবর্তন করা যায়। আধুনিক ইলেকট্রনিক্স শিল্পে অর্ধপরিবাহীর ব্যবহার অপরিহার্য। কম্পিউটার, মোবাইল ফোন, এবং অন্যান্য আধুনিক যন্ত্র তৈরিতে এদের ব্যবহার করা হয়।

অর্ধপরিবাহীর প্রকারভেদ

অর্ধপরিবাহী প্রধানত দুই প্রকার:

এলিমেন্টাল অর্ধপরিবাহী: এই প্রকার অর্ধপরিবাহী একটিমাত্র রাসায়নিক উপাদান দিয়ে গঠিত। যেমন - সিলিকন (Si) এবং জার্মেনিয়াম (Ge)। এদের মধ্যে সিলিকন বহুল ব্যবহৃত।
যৌগিক অর্ধপরিবাহী: একাধিক রাসায়নিক উপাদানের সমন্বয়ে এই অর্ধপরিবাহী গঠিত হয়। যেমন - গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs), ইন্ডিয়াম ফসফাইড (InP), এবং ক্যাডমিয়াম টেলুরাইড (CdTe)।

অর্ধপরিবাহীর প্রকারভেদ
প্রকার	উপাদান	বৈশিষ্ট্য	ব্যবহার
এলিমেন্টাল	সিলিকন (Si)	সহজলভ্য, স্থিতিশীল	কম্পিউটার চিপ, ট্রানজিস্টর
	জার্মেনিয়াম (Ge)	উচ্চ ইলেকট্রন গতিশীলতা	পুরনো ইলেকট্রনিক্স, ডিটেক্টর
যৌগিক	গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs)	উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে ভালো কাজ করে	মোবাইল ফোন, লেজার
	ইন্ডিয়াম ফসফাইড (InP)	অপটিক্যাল যোগাযোগে ব্যবহৃত	ফাইবার অপটিক কমিউনিকেশন
	ক্যাডমিয়াম টেলুরাইড (CdTe)	সৌরকোষে ব্যবহৃত	সৌর শক্তি উৎপাদন

অর্ধপরিবাহীর বৈশিষ্ট্য

পরিবাহিতা নিয়ন্ত্রণ: অর্ধপরিবাহীর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হলো এর পরিবাহিতা নিয়ন্ত্রণ করা যায়। তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে পরিবাহিতা বাড়ে, যা থার্মিস্টর (Thermistor)-এর কার্যকারিতা ব্যাখ্যা করে।
ভেজাল মিশ্রণ (Doping): অর্ধপরিবাহীর পরিবাহিতা বাড়ানোর জন্য সামান্য পরিমাণে অন্য উপাদান মেশানো হয়, যাকে ভেজাল মিশ্রণ বলে। এই প্রক্রিয়া অর্ধপরিবাহীর ইলেকট্রনিক বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে।
আলো সংবেদনশীলতা: কিছু অর্ধপরিবাহী আলো শোষণ করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে পারে, যা সৌরকোষ (Solar cell)-এর ভিত্তি।
তাপ সংবেদনশীলতা: তাপমাত্রার পরিবর্তনে এদের রোধ (Resistance) পরিবর্তিত হয়।

ভেজাল মিশ্রণ (Doping)

ভেজাল মিশ্রণ হলো অর্ধপরিবাহীর বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করার একটি প্রক্রিয়া। এই প্রক্রিয়ায়, অল্প পরিমাণে অন্য পরমাণু অর্ধপরিবাহীর স্ফটিক কাঠামোতে যোগ করা হয়। এর ফলে অর্ধপরিবাহীর ইলেকট্রন এবং হোলের (Hole) সংখ্যা পরিবর্তিত হয়, যা পরিবাহিতা নিয়ন্ত্রণ করে।

ভেজাল মিশ্রণ দুই ধরনের:

এন-টাইপ (N-type) ভেজাল: এই ক্ষেত্রে, এমন একটি উপাদান যোগ করা হয় যার ভ্যালেন্স ইলেকট্রন (Valence electron) বেশি। যেমন - ফসফরাস (P) বা আর্সেনিক (As)। এর ফলে অতিরিক্ত ইলেকট্রন তৈরি হয়, যা বিদ্যুৎ পরিবহনে সাহায্য করে।
পি-টাইপ (P-type) ভেজাল: এই ক্ষেত্রে, এমন একটি উপাদান যোগ করা হয় যার ভ্যালেন্স ইলেকট্রন কম। যেমন - বোরন (B) বা গ্যালিয়াম (Ga)। এর ফলে "হোল" তৈরি হয়, যা ধনাত্মক চার্জের মতো আচরণ করে এবং বিদ্যুৎ পরিবহনে সাহায্য করে।

অর্ধপরিবাহী ডিভাইস

অর্ধপরিবাহী ব্যবহার করে বিভিন্ন ধরনের ইলেকট্রনিক ডিভাইস তৈরি করা হয়। এদের মধ্যে কয়েকটি উল্লেখযোগ্য ডিভাইস হলো:

ডায়োড (Diode): এটি একটি দুই প্রান্তের ডিভাইস, যা বিদ্যুৎকে এক দিকে প্রবাহিত হতে দেয়। এটি রেকটিফায়ার (Rectifier) হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
ট্রানজিস্টর (Transistor): এটি একটি তিন প্রান্তের ডিভাইস, যা ইলেকট্রনিক সংকেতকে বিবর্ধন (Amplify) করতে বা সুইচ হিসেবে কাজ করতে পারে। এটি আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের ভিত্তি। MOSFET এবং BJT ট্রানজিস্টরের দুটি প্রধান প্রকার।
সৌরকোষ (Solar cell): এটি আলো থেকে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে। ফটো ভোলটাইক (Photovoltaic) কোষ হিসেবেও পরিচিত।
এলইডি (LED): এটি একটি অর্ধপরিবাহী ডায়োড, যা আলো নির্গত করে। এটি বিভিন্ন ডিসপ্লে এবং আলোকসজ্জা সরঞ্জামে ব্যবহৃত হয়।
সিস্টর (Resistor): অর্ধপরিবাহী ব্যবহার করে বিভিন্ন মানের রোধ তৈরি করা যায়।

অর্ধপরিবাহী তৈরীর প্রক্রিয়া

অর্ধপরিবাহী তৈরির প্রক্রিয়া বেশ জটিল এবং কয়েকটি ধাপে সম্পন্ন হয়:

1. সিলিকন পরিশোধন: প্রথমে, সিলিকনকে অশুদ্ধতা থেকে মুক্ত করতে হয়। এই জন্য বিভিন্ন রাসায়নিক প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়, যেমন - ক্রিস্টাল গ্রোথ (Crystal growth)। 2. ওয়েফার তৈরি: পরিশোধিত সিলিকনকে একটি সিলিন্ডারের আকারে আনা হয়, তারপর এটিকে পাতলা চাকতিতে কাটা হয়, যা ওয়েফার (Wafer) নামে পরিচিত। 3. লিথোগ্রাফি (Lithography): ওয়েফারের উপর সার্কিট ডিজাইন তৈরি করার জন্য লিথোগ্রাফি ব্যবহার করা হয়। এখানে আলো এবং রাসায়নিক দ্রবণ ব্যবহার করে সার্কিট প্যাটার্ন তৈরি করা হয়। 4. etching: যে অংশগুলোতে সার্কিট তৈরি করা হবে না, সেগুলো রাসায়নিকভাবে সরিয়ে ফেলা হয়। 5. ডোপিং (Doping): এরপর ওয়েফারের নির্দিষ্ট অংশে ভেজাল মেশানো হয়, যা ইলেকট্রনিক বৈশিষ্ট্য তৈরি করে। 6. মেটালিজেশন (Metallization): সার্কিটের সংযোগ তৈরি করার জন্য ধাতব স্তর যোগ করা হয়। 7. প্যাকেজিং (Packaging): সবশেষে, ওয়েফার থেকে তৈরি চিপগুলোকে প্যাকেজিং করা হয়, যাতে সেগুলি সহজে ব্যবহার করা যায়।

অর্ধপরিবাহী শিল্পের ভবিষ্যৎ

অর্ধপরিবাহী শিল্প দ্রুত বিকশিত হচ্ছে। বর্তমানে, ন্যানোটেকনোলজি (Nanotechnology) এবং নতুন উপকরণ ব্যবহার করে আরও ছোট এবং শক্তিশালী অর্ধপরিবাহী ডিভাইস তৈরি করার চেষ্টা চলছে। ভবিষ্যতে, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং (Quantum computing) এবং থ্রিডি চিপ (3D chip) তৈরির দিকে মনোযোগ দেওয়া হবে। এছাড়াও, পরিবেশ-বান্ধব অর্ধপরিবাহী তৈরির ওপর জোর দেওয়া হচ্ছে।

ভবিষ্যৎ প্রবণতা
ক্ষেত্র	অগ্রগতি	প্রভাব
ন্যানোটেকনোলজি	আরও ছোট ডিভাইস তৈরি	উচ্চ ক্ষমতা, কম শক্তি খরচ
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং	দ্রুত গণনা	জটিল সমস্যার সমাধান
থ্রিডি চিপ	উল্লম্বভাবে সার্কিট তৈরি	আরও বেশি উপাদান একটি চিপে স্থাপন
নতুন উপকরণ	গ্রাফিন, কার্বন ন্যানোটিউব	উন্নত কর্মক্ষমতা, নমনীয়তা

অর্ধপরিবাহী এবং অর্থনীতি

অর্ধপরিবাহী শিল্প বিশ্ব অর্থনীতির একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। এই শিল্পে বিনিয়োগ এবং উন্নয়ন নতুন প্রযুক্তি এবং কর্মসংস্থান সৃষ্টি করে। TSMC, Samsung, এবং Intel বিশ্বের বৃহত্তম অর্ধপরিবাহী উৎপাদনকারী কোম্পানি। এই কোম্পানিগুলো বিশ্বব্যাপী ইলেকট্রনিক্স পণ্যের সরবরাহ নিশ্চিত করে।

অর্ধপরিবাহী সম্পর্কিত অন্যান্য বিষয়

সিলিকন ভ্যালি (Silicon Valley): অর্ধপরিবাহী শিল্পের কেন্দ্রস্থল।
ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (Integrated Circuit): একটি একক চিপে অনেকগুলো ইলেকট্রনিক উপাদান একত্রিত করা হয়।
মাইক্রোপ্রসেসর (Microprocessor): কম্পিউটারের কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট।
মেমরি চিপ (Memory Chip): ডেটা সংরক্ষণের জন্য ব্যবহৃত হয়।
অ্যানালগ এবং ডিজিটাল সার্কিট (Analog and Digital Circuits): ইলেকট্রনিক সংকেত প্রক্রিয়াকরণের ভিত্তি।
পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স (Power Electronics): বিদ্যুতের নিয়ন্ত্রণ এবং রূপান্তর করার প্রযুক্তি।
সেন্সর (Sensor): ভৌত রাশি পরিমাপ করে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে।
অ্যাকচুয়েটর (Actuator): বৈদ্যুতিক সংকেতকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করে।
সার্কিট ডিজাইন (Circuit Design): ইলেকট্রনিক সার্কিট তৈরি করার পরিকল্পনা এবং নকশা।
ভেরিফিকেশন এবং ভ্যালিডেশন (Verification and Validation): সার্কিট ডিজাইন পরীক্ষা করা এবং নিশ্চিত করা।
টেস্ট এবং পরিমাপ (Test and Measurement): অর্ধপরিবাহী ডিভাইসের কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন করা।
বিশ্বস্ততা এবং নিরাপত্তা (Reliability and Security): ডিভাইসের নির্ভরযোগ্যতা এবং ডেটা সুরক্ষা নিশ্চিত করা।
পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট (Power Management): ডিভাইসের শক্তি ব্যবহার অপ্টিমাইজ করা।
থার্মাল ম্যানেজমেন্ট (Thermal Management): ডিভাইসের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা।
ইএমআই/ইএমসি (EMI/EMC): ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফারেন্স এবং কম্প্যাটিবিলিটি নিয়ন্ত্রণ করা।

এখনই ট্রেডিং শুরু করুন

IQ Option-এ নিবন্ধন করুন (সর্বনিম্ন ডিপোজিট $10) Pocket Option-এ অ্যাকাউন্ট খুলুন (সর্বনিম্ন ডিপোজিট $5)

আমাদের সম্প্রদায়ে যোগ দিন

আমাদের টেলিগ্রাম চ্যানেলে যোগ দিন @strategybin এবং পান: ✓ দৈনিক ট্রেডিং সংকেত ✓ একচেটিয়া কৌশলগত বিশ্লেষণ ✓ বাজারের প্রবণতা সম্পর্কে বিজ্ঞপ্তি ✓ নতুনদের জন্য শিক্ষামূলক উপকরণ