अर्धचालक एक ऐसा पदार्थ है जिसकी चालकता चालक और कुचालक के बीच की होती है। सिलिकॉन सबसे आम है, लेकिन जर्मेनियम और गैलियम आर्सेनाइड का भी उपयोग किया जाता है। अर्धचालक आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स की नींव हैं। ट्रांजिस्टर, डायोड और एकीकृत परिपथ सभी अर्धचालकों से बने होते हैं। इनके बिना न तो कंप्यूटर होते, न स्मार्टफोन और न ही इंटरनेट। अर्धचालक का प्रमुख गुण यह है कि इसकी चालकता को नियंत्रित किया जा सकता है। अशुद्धियाँ मिलाकर, जिसे डोपिंग कहते हैं, इंजीनियर इसकी चालकता को कम या ज्यादा कर सकते हैं। यही नियंत्रण अर्धचालक उपकरणों को संभव बनाता है।

अर्धचालकों में एक बैंड गैप होता है, जो ऊर्जा का वह दायरा है जहाँ इलेक्ट्रॉन मौजूद नहीं हो सकते। चालक में बैंड गैप शून्य होता है। कुचालक में यह बड़ा होता है। अर्धचालक में यह इतना छोटा होता है कि ऊष्मा, प्रकाश या विद्युत क्षेत्र द्वारा इलेक्ट्रॉनों को इसके पार उत्तेजित किया जा सकता है। जब एक इलेक्ट्रॉन बैंड गैप को पार करता है, तो वह एक छिद्र छोड़ देता है, जो धनात्मक आवेश की तरह कार्य करता है। इलेक्ट्रॉन और छिद्र दोनों ही अर्धचालक में धारा प्रवाहित करते हैं। फॉस्फोरस के साथ डोपिंग करने से अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन जुड़ जाते हैं, जिससे n-प्रकार का पदार्थ बनता है। बोरॉन के साथ डोपिंग करने से छिद्र जुड़ जाते हैं, जिससे p-प्रकार का पदार्थ बनता है। n-प्रकार और p-प्रकार के पदार्थों को जोड़ने से pn जंक्शन बनता है, जो डायोड, ट्रांजिस्टर और सौर सेल का आधार है।

सेमीकंडक्टर तथ्य

• परिभाषा. चालक और कुचालक के बीच चालकता।
• उदाहरण. सिलिकॉन, जर्मेनियम, गैलियम आर्सेनाइड.
• डोपिंग। चालकता को नियंत्रित करने के लिए अशुद्धियाँ मिलाना।
• n-प्रकार. अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन.
• p-type. अतिरिक्त छेद.

अर्धचालक और चालक एक समान नहीं होते। चालक आसानी से चालकता का संचालन करते हैं, जबकि अर्धचालक केवल कुछ निश्चित परिस्थितियों में ही चालकता का संचालन करते हैं।