ছিদ্র এবং ইলেকট্রনের কার্যকর ভর একই হলে, একটি অভ্যন্তরীণ অর্ধপরিবাহীতে ফার্মি স্তর E_F কত হবে?

Question

Question

This question was previously asked in

KVS TGT WET (Work Experience Teacher) Official Paper

Answer 1

ধারণা:

ফার্মি স্তর:

একটি অন্তর্নিহিত অর্ধপরিবাহীতে ফার্মি স্তর পরিবাহী এবং যোজ্যতা ব্যান্ডের ০প্রায় মাঝপথে থাকে।
ফার্মি স্তর হল পরম শূন্য তাপমাত্রায় একটি পদার্থে ইলেকট্রন দ্বারা দখলকৃত সর্বোচ্চ শক্তির অবস্থা।

F1 S.B Madhu 24.04.20 D1

একটি p-টাইপ অর্ধপরিবাহীর জন্য, পরিবাহী ব্যান্ডে ইলেকট্রন যেমন n < p এর চেয়ে যোজ্যতা ব্যান্ডে বেশি ছিদ্র রয়েছে।
এটি বোঝায় যে পরিবাহী ব্যান্ড প্রান্তের কাছে একটি ইলেকট্রন খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনা যোজ্যতা ব্যান্ড প্রান্তে একটি ছিদ্র খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনার চেয়ে কম।
অতএব, ফার্মি স্তর একটি p-টাইপ অর্ধপরিবাহীতে যোজ্যতা ব্যান্ডের কাছাকাছি।

ব্যাখ্যা:

একটি p-টাইপের জন্য ফার্মি স্তর যোজ্যতা ব্যান্ডের কাছাকাছি থাকে।
শূন্য ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে পরিবাহী ব্যান্ড এবং যোজ্যতা ব্যান্ডে বহিরাগত বাহক বৃদ্ধি পায়।
যেহেতু অভ্যন্তরীণ ঘনত্ব তাপমাত্রার উপরও নির্ভর করে , n i ও বৃদ্ধি পায়। কিন্তু তাপমাত্রার ছোট মানের জন্য, অভ্যন্তরীণ ঘনত্বের তুলনায় বাহ্যিক ঘনত্ব প্রাধান্য পায়।
তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে অর্ধপরিবাহী তার বাহ্যিক বৈশিষ্ট্য হারাতে শুরু করে এবং অভ্যন্তরীণ হয়ে ওঠে , কারণ n i বাহ্যিক ঘনত্বের সাথে তুলনীয় হয়ে ওঠে।

তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে p-টাইপ অর্ধপরিবাহী একটি সাধারণ অর্ধপরিবাহী হয়ে যায়।

সুতরাং, নিষিদ্ধ শক্তি ফাঁকে ফার্মি স্তর মাঝপথে ফিরে আসে।