সিলিকন ওয়েফার এবং সিলিকন সোলার সেলগুলি যথাক্রমে সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ এবং সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির সাধারণ প্রতিনিধি। সেমিকন্ডাক্টর চরিত্রগত পরামিতি পরিমাপ এবং উপকরণ এবং তাদের ডিভাইসের কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য. চার্জ ক্যারিয়ারগুলি অর্ধপরিবাহী উপকরণ এবং ডিভাইসগুলির কার্যকরী বাহক হওয়ার কারণে, তাদের চলাচল স্রোত এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে। একই সময়ে, চার্জ বাহকগুলির বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেমন লুমিনেসেন্স এবং তাপীয় বিকিরণ। অতএব, চার্জ ক্যারিয়ার প্যারামিটারগুলি অর্ধপরিবাহী উপকরণ এবং ডিভাইসগুলিতে চার্জ ক্যারিয়ারগুলির পরিবহন বৈশিষ্ট্যগুলি চিহ্নিত করার ভিত্তি এবং সিলিকন ওয়েফার এবং সিলিকন সৌর কোষগুলির বৈশিষ্ট্যগত পরামিতিগুলির একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। যখন সিলিকন ওয়েফারগুলি প্রক্রিয়াজাত করা হয় এবং সিলিকন সৌর কোষ গঠনের জন্য তৈরি করা হয়, তখন pn জংশন এবং ফার্মি স্তরের পার্থক্য ক্যারিয়ার বিচ্ছেদ এবং ভোল্টেজ গঠনের দিকে নিয়ে যায়, যা বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা পরামিতি যেমন স্যাচুরেশন কারেন্ট, ফিল ফ্যাক্টর এবং ফটো ইলেকট্রিক কনফিভার্সের মাধ্যমে সৌর কোষের ভোল্ট অ্যাম্পিয়ার বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রতিফলিত করে এবং প্রভাবিত করে। উপরের বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে, সিলিকন ওয়েফারের প্রধান বৈশিষ্ট্যগত পরামিতিগুলির মধ্যে ক্যারিয়ারের পরামিতি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
বাহক ইলেকট্রন এবং গর্ত সহ সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহক এবং সংখ্যালঘু বাহকগুলিতে বিভক্ত। চার্জ ক্যারিয়ারের প্রসারণ এবং প্রবাহ সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসে বর্তমান সংক্রমণের ভিত্তি তৈরি করে। ক্যারিয়ার ট্রান্সপোর্ট প্যারামিটারগুলি হল মৌলিক পরামিতি যা বাহকের গতি এবং ঘনত্ব বর্ণনা করে, প্রধানত ক্যারিয়ারের জীবনকাল, প্রসারণ সহগ এবং সামনে এবং পিছনের পৃষ্ঠের পুনর্মিলন হার সহ। এই পরামিতিগুলি অর্ধপরিবাহী পদার্থের শারীরিক এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে সরাসরি প্রতিফলিত করে, যা ক্যারিয়ারের ঘনত্ব এবং গতিশীলতাকে প্রভাবিত করে; ডোপিং ঘনত্ব হল আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি যা ক্যারিয়ারের ঘনত্ব নির্ধারণ করে, উপাদান প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ক্যারিয়ারের জীবনকালের মতো পরামিতিগুলিকে প্রভাবিত করে এবং ডিভাইসের কার্যকারিতা নির্ধারণ করে।
ক্যারিয়ার ঘনত্ব
বেশিরভাগ সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস হল সংখ্যালঘু বাহক ডিভাইস, যেমন সিলিকন সোলার সেল। এই নিবন্ধে পরে উল্লিখিত ক্যারিয়ার পরামিতি সব সংখ্যালঘু ক্যারিয়ার পরামিতি। তাপীয় ভারসাম্যের অবস্থায়, সেমিকন্ডাক্টরগুলির গর্ত এবং ইলেকট্রনের সমান ঘনত্ব থাকে এবং স্থির অবস্থায় থাকে; বাহ্যিক উদ্দীপনার (যেমন আলো, বিদ্যুৎ, তাপ ইত্যাদি) সাপেক্ষে, অর্ধপরিবাহী ভারসাম্যহীন অবস্থায় থাকে, ইলেকট্রন এবং গর্ত উভয়ের বৃদ্ধির সাথে অতিরিক্ত চার্জ বাহক গঠন করে। চার্জ ক্যারিয়ারের জীবনকাল অতিরিক্ত চার্জ ক্যারিয়ারের অস্তিত্বের গড় সময়কালকে বোঝায় এবং চার্জ ক্যারিয়ারের ঘনত্ব একটি সূচকীয় ক্ষয় আইন অনুসরণ করে।
ক্যারিয়ার লাইফটাইম
ক্যারিয়ার রিকম্বিনেশনের প্রকারের উপর ভিত্তি করে ক্যারিয়ার লাইফটাইমকে রেডিয়েটিভ রিকম্বিনেশন লাইফটাইম, অগার রিকম্বিনেশন লাইফটাইম এবং শকলে রিড হল (SRH) রিকম্বিনেশন লাইফটাইম এ ভাগ করা যায়। ক্যারিয়ার লাইফটাইম হল একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার যা উপাদান এবং ডিভাইসগুলির ত্রুটির ঘনত্বকে প্রতিফলিত করে, সেইসাথে ডিভাইস স্যুইচিং গতি, বর্তমান লাভ, ভোল্টেজ এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলি পরিমাপের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক৷ এটি অপ্টোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস যেমন সেমিকন্ডাক্টর লেজার, ফটোডিটেক্টর এবং সৌর কোষের ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল এবং ফটোকনভারশন দক্ষতার ক্ষেত্রেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
সারফেস রিকম্বিনেশন রেট
বাহক উভয় ভিতরে এবং উপাদান পৃষ্ঠের উপর পুনরায় একত্রিত. সারফেস রিকম্বিনেশন ভেলোসিটি (গুলি) হল একটি ভৌত পরিমাণ যা চার্জ বাহকগুলি একটি পৃষ্ঠে যে গতিতে পুনরায় সংযোজন করে তা বর্ণনা করে। ভূপৃষ্ঠের যৌগিক জীবন যত দীর্ঘ হবে, পৃষ্ঠের যৌগিক হার তত কম হবে এবং বিপরীতভাবে, পৃষ্ঠের যৌগিক হার তত বেশি হবে। পৃষ্ঠের রুক্ষতা, সারফেস ড্যাংলিং বন্ড এবং অন্যান্য সারফেস ফিজিক্যাল প্রোপার্টি এবং স্টেটগুলি হল সারফেস রিকম্বিনেশন রেটকে প্রভাবিত করার মূল কারণ। পৃষ্ঠের পুনর্মিলন হার হল একটি গুরুত্বপূর্ণ কর্মক্ষমতা পরামিতি যা উপাদানগুলির পৃষ্ঠের গুণমানকে চিহ্নিত করে।
কার্যকরী জীবনকাল
কার্যকরী ক্যারিয়ার লাইফটাইম হল একটি প্যারামিটার যা বাল্ক লাইফটাইম এবং সারফেস রিকম্বিনেশন লাইফটাইমকে একত্রিত করে, এবং এটি একটি নির্দিষ্ট নমুনার সামগ্রিক ক্যারিয়ারের জীবনকালের একটি বৈশিষ্ট্য। বর্তমানে, বেশিরভাগ সনাক্তকরণ প্রযুক্তি ক্যারিয়ারের জীবনকালকে কার্যকর ক্যারিয়ার জীবনকাল হিসাবে সনাক্ত করে, যা বাল্ক জীবনকাল এবং পৃষ্ঠের পুনর্মিলন হারকে আলাদা করতে পারে না। অতএব, সিলিকন ওয়েফার এবং সৌর কোষগুলির কার্যকারিতার উপর পৃষ্ঠের চিকিত্সা প্রক্রিয়া, বাল্ক ত্রুটি এবং ডোপিংয়ের প্রভাবগুলি একের পর এক বিশ্লেষণ করা কঠিন।
ডিফিউশন সহগ
ডিফিউশন সহগ (D) হল একটি ভৌত পরিমাণ যা চার্জ বাহক প্রতি ইউনিট সময় এবং এলাকা প্রতি একটি ইন্টারফেসের মধ্য দিয়ে যাওয়ার গতিকে চিহ্নিত করে। ডিফিউশন সহগ এবং ক্যারিয়ার লাইফটাইম যৌথভাবে বাহক ডিফিউশন দৈর্ঘ্য নির্ধারণ করে, যা উপাদান বৈশিষ্ট্য মূল্যায়নের জন্য একটি সাধারণ পরামিতি। ক্যারিয়ারের বিস্তারের দৈর্ঘ্য যত বেশি, উপাদানের গুণমান তত বেশি; সৌর কোষের জন্য, ক্যারিয়ারের বিস্তারের দৈর্ঘ্য যত বেশি, বাহকের বিচ্ছেদ এবং সংগ্রহের দক্ষতা তত বেশি এবং ফটোইলেক্ট্রিক রূপান্তর দক্ষতা তত বেশি।
ডোপিং
ডোপিং: সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনের একটি মূল পদক্ষেপ
ডোপিং কার্যকরী অর্ধপরিবাহী গঠনের একটি প্রয়োজনীয় পদক্ষেপ, এবং ডোপিং ঘনত্ব প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ক্যারিয়ার পরিবহন পরামিতিগুলির উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। অভ্যন্তরীণ সেমিকন্ডাক্টর, অর্থাৎ আনডোপড সেমিকন্ডাক্টর, ঘরের তাপমাত্রায় খুব উচ্চ বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে। ডোপিং ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায় এবং ক্যারিয়ারের জীবনকাল এবং প্রসারণের দৈর্ঘ্য ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।
