अर्धचालक बनाम धातु
धातु
धातुएं मानव जाति को बहुत पहले से ज्ञात हैं। 6000 ईसा पूर्व में धातु के उपयोग के बारे में साबित होने के प्रमाण हैं। सोने और तांबे की खोज की जाने वाली पहली धातु थी। इनका उपयोग औजार, गहने, मूर्तियाँ आदि बनाने के लिए किया जाता था। तब से लंबी अवधि के लिए केवल कुछ अन्य धातुओं (17) की खोज की गई थी। अब हम 86 विभिन्न प्रकार की धातुओं से परिचित हैं। धातुएँ अपनी विशिष्ट विशेषताओं के कारण बहुत महत्वपूर्ण हैं। आमतौर पर धातुएं कठोर और मजबूत होती हैं (इसमें सोडियम जैसे अपवाद हैं। सोडियम को चाकू से काटा जा सकता है)। पारा एक धातु है, जो द्रव अवस्था में है।पारे के अलावा, अन्य सभी धातुएँ ठोस अवस्था में पाई जाती हैं, और अन्य अधातु तत्वों की तुलना में उन्हें तोड़ना या उनका आकार बदलना कठिन होता है। धातुओं में एक चमकदार उपस्थिति होती है। उनमें से ज्यादातर में चांदी की चमक होती है (सोने और तांबे को छोड़कर)। चूंकि कुछ धातुएं ऑक्सीजन जैसी वायुमंडलीय गैसों के साथ बहुत प्रतिक्रियाशील होती हैं, इसलिए समय के साथ उनका रंग फीका पड़ जाता है। यह मुख्य रूप से धातु ऑक्साइड परतों के निर्माण के कारण होता है। दूसरी ओर, सोना और प्लेटिनम जैसी धातुएँ बहुत स्थिर और अक्रियाशील होती हैं। धातुएँ निंदनीय और तन्य होती हैं, जो उन्हें कुछ उपकरण बनाने के लिए उपयोग करने की अनुमति देती हैं। धातु परमाणु होते हैं, जो इलेक्ट्रॉनों को हटाकर धनायन बना सकते हैं। तो वे इलेक्ट्रो-पॉजिटिव हैं। धातु के परमाणुओं के बीच जिस प्रकार का बंधन बनता है उसे धात्विक बंधन कहा जाता है। धातुएं अपने बाहरी कोश में इलेक्ट्रॉन छोड़ती हैं और ये इलेक्ट्रॉन धातु के धनायनों के बीच बिखर जाते हैं। इसलिए, उन्हें डेलोकलाइज़्ड इलेक्ट्रॉनों के समुद्र के रूप में जाना जाता है। इलेक्ट्रॉनों और धनायनों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन को धात्विक बंधन कहा जाता है।इलेक्ट्रॉन चल सकते हैं; इसलिए, धातुओं में बिजली का संचालन करने की क्षमता होती है। इसके अलावा, वे अच्छे थर्मल कंडक्टर हैं। धात्विक बंधन के कारण धातुओं में एक क्रमबद्ध संरचना होती है। धातुओं के उच्च गलनांक तथा क्वथनांक भी इन्हीं प्रबल धात्विक आबंधों के कारण होते हैं। इसके अलावा, धातुओं में पानी की तुलना में अधिक घनत्व होता है। समूह IA, IIA के तत्व हल्की धातुएँ हैं। धातु की ऊपर वर्णित सामान्य विशेषताओं से उनके पास कुछ भिन्नताएं हैं।
अर्धचालक
कंडक्टर उच्च विद्युत चालकता वाली सामग्री हैं। इंसुलेटर ऐसी सामग्री है जो बिजली का संचालन नहीं करती है। सेमीकंडक्टर्स कंडक्टर और इंसुलेटर के बीच की सामग्री हैं। तो इसकी विद्युत चालकता कंडक्टर और इन्सुलेटर के बीच में है। अर्धचालक एक तत्व या यौगिक हो सकता है। अर्धचालक पदार्थ के रूप में सिलिकॉन सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला तत्व है। जर्मेनियम भी इसका एक और उदाहरण है। विभिन्न मात्रा में अशुद्धियों को जोड़कर इस शुद्ध तत्व की चालकता को बदल दिया जाता है।इन्हें डोपेंट के रूप में जाना जाता है और इन्हें जोड़ना डोपिंग के रूप में जाना जाता है। सिलिकॉन के लिए ज्यादातर इस्तेमाल किए जाने वाले डोपेंट बोरॉन या फास्फोरस होते हैं। डोप्ड सेमीकंडक्टर्स को एक्सट्रिंसिक के रूप में भी जाना जाता है। तत्वों के अलावा, कार्बनिक यौगिक अर्धचालक के रूप में भी कार्य कर सकते हैं। अर्धचालकों में विद्युत चालकता की क्रियाविधि भिन्न होती है। कुछ अर्धचालक इलेक्ट्रॉनों (एन प्रकार) के माध्यम से बिजली ले जाते हैं जबकि कुछ सकारात्मक चार्ज छेद (पी प्रकार) के माध्यम से बिजली लेते हैं। कंप्यूटर, रेडियो, टेलीफोन आदि जैसे बिजली के उपकरणों में अर्धचालकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वे सौर सेल, ट्रांजिस्टर, डायोड आदि में भी शामिल होते हैं।
अर्धचालक और धातु में क्या अंतर है?
• धातुएं कुचालक होती हैं और इसलिए उनमें बिजली की मात्रा अधिक होती है। अर्धचालकों में धातुओं की तुलना में कम विद्युत चालकता होती है।
• धातुओं में इलेक्ट्रॉन धारा प्रवाहित करते हैं। लेकिन अर्धचालकों में, धनावेशित छिद्रों के इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह द्वारा धारा प्रवाहित की जाती है।
