ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು, ಗ್ರಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಬೆಳಕಿನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅಥವಾ ಆರ್ಥಿಕ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯು ಅಗಾಧವಾಗಿದೆ
ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳು, ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಡಿಜಿಟಲ್ ರೆಕಾರ್ಡರ್‌ಗಳಂತಹ ಇಂದಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅವುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಘಟಕಗಳಾಗಿ ಬಹಳ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳೆಂದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್, ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್, ಇತ್ಯಾದಿ. ವಿವಿಧ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ಪೈಕಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಾಣಿಜ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿಯಾಗಿದೆ.
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ಅವಾಹಕಗಳ ನಡುವಿನ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತವೆ. ರೇಡಿಯೋಗಳು, ಟೆಲಿವಿಷನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನದಲ್ಲಿ ಅದರ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅನ್ವಯದಿಂದಾಗಿ, ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮವು ಅಗಾಧವಾದ ಮತ್ತು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅರೆವಾಹಕಗಳ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದ ವಾಹಕತೆಯು ತಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದ ಅಪ್‌ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಐಸಿ ವಿನ್ಯಾಸ ಕಂಪನಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಕಂಪನಿಗಳಾಗಿವೆ. ಐಸಿ ವಿನ್ಯಾಸ ಕಂಪನಿಗಳು ಗ್ರಾಹಕರ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಕಂಪನಿಗಳು ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುತ್ತವೆ. ಮಿಡ್‌ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಐಸಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಕಂಪನಿಗಳ ಮುಖ್ಯ ಕಾರ್ಯವೆಂದರೆ ಐಸಿ ವಿನ್ಯಾಸ ಕಂಪನಿಗಳು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಕಂಪನಿಗಳು ತಯಾರಿಸುವ ವೇಫರ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಸಿ ಮಾಡುವುದು. ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷೆಗಾಗಿ ಡೌನ್‌ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಐಸಿ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಾ ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳಿಗೆ ಕಳುಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ವಾಹಕತೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಮೂರು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ವಾಹಕಗಳು, ಅವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕಗಳು. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಮತ್ತು ನಿರೋಧಕ ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳ ಎರಡು ವಿಧದ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯ ಮೂಲಕ ವಹನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 10-5 ಮತ್ತು 107 ಓಮ್‌ಗಳು · ಮೀಟರ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ; ಸಕ್ರಿಯ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿದರೆ ಅಥವಾ ಬೆಳಕು ಅಥವಾ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸಿದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹಲವಾರು ಕ್ರಮಗಳ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು 1906 ರಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. 1947 ರಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ನಂತರ, ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು, ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ವತಂತ್ರ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿವೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉದ್ಯಮ ಮತ್ತು ಹೈಟೆಕ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅನಿವಾರ್ಯ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ. ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ವಾಹಕತೆಯು ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಂದಾಗಿ ಕೆಲವು ಜಾಡಿನ ಕಲ್ಮಶಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಂವೇದನಾಶೀಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಂತರಿಕ ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯ ಕಳಪೆ ವಾಹಕಗಳಾಗಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿದ ನಂತರ, ಅಶುದ್ಧ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ವಾಹಕ ವಾಹಕಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದರಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಡೋಪ್ಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಅರೆವಾಹಕ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಾಹಕತೆಗಾಗಿ ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಎನ್-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಹೋಲ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವವುಗಳನ್ನು ಪಿ-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ (ಪಿಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು) ಅಥವಾ ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ (ಅಥವಾ ರಂಧ್ರ) ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ ಪ್ರಸರಣ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಸಂಪರ್ಕ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ರೀತಿಯ ಸಂಪರ್ಕವು ಏಕ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. PN ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳ ಏಕಮುಖ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಡಯೋಡ್‌ಗಳು, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು, ಥೈರಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮುಂತಾದ ವಿವಿಧ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಜೊತೆಗೆ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳ ವಾಹಕತೆಯು ಶಾಖ, ಬೆಳಕು, ಮುಂತಾದ ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್, ಕಾಂತೀಯತೆ, ಇತ್ಯಾದಿ. ಇದರ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಮಾಹಿತಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗಾಗಿ ವಿವಿಧ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಘಟಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಅಗಲ, ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ, ವಾಹಕ ಚಲನಶೀಲತೆ, ಸಮತೋಲನವಲ್ಲದ ವಾಹಕ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುವ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಅಗಲವನ್ನು ಅರೆವಾಹಕದ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಸಂರಚನೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿನ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಬೌಂಡ್ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಮುಕ್ತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಈ ವಸ್ತುವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕ ಚಲನಶೀಲತೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮತೋಲನವಲ್ಲದ ವಾಹಕ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ (ಬೆಳಕು ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಂತಹ) ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುವ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಆಂತರಿಕ ವಾಹಕಗಳ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್ ದೋಷದ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧವಾಗಿದೆ. ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅರೆವಾಹಕ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಸಮಗ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ, ಈ ನಿಯತಾಂಕವು ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಅರೆವಾಹಕವಲ್ಲದ ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಅವು ವಿವಿಧ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿನ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಬಹುದು.
