কেন আমাদের যৌগিক অর্ধপরিবাহী দরকার?

যদিও সিলিকন প্রযুক্তি এবং শিল্প চেইন পরিপক্ক, এবং চিপ উত্পাদন ব্যয় কম, তবে উপাদানের শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি অপটোলেক্ট্রনিক্স, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ-শক্তি ডিভাইস এবং উচ্চ-তাপমাত্রার ডিভাইসে এর প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে। সেমিকন্ডাক্টর উপকরণগুলির তিনটি প্রজন্মের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা তাদের নিজস্ব সুবিধাগুলিও নির্ধারণ করে এবং বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতিতে উপযুক্ত।

সেমিকন্ডাক্টরগুলির প্রথম প্রজন্মের মধ্যে সিলিকন এবং জার্মিয়াম অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যার সংকীর্ণ অপ্রত্যক্ষ ব্যান্ড ফাঁক এবং কম স্যাচুরেটেড ইলেক্ট্রন গতিশীলতা রয়েছে। এগুলি মূলত নিম্ন-ভোল্টেজ, নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সি (প্রায় 3GHz), মাঝারি এবং নিম্ন-শক্তি (প্রায় 100W) ট্রানজিস্টর এবং ডিটেক্টরগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি বর্তমানে সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস এবং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির জন্য প্রধান উত্পাদন উপকরণ; পরিপক্ক শিল্প চেইন এবং স্বল্প ব্যয়ের কারণে অনুপ্রবেশের হার প্রায় 95%।

সেমিকন্ডাক্টরগুলির দ্বিতীয় প্রজন্মের মধ্যে গ্যালিয়াম আর্সেনাইড, ইন্ডিয়াম ফসফাইড ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যা সরাসরি ব্যান্ড ফাঁক এবং উচ্চতর বৈদ্যুতিন গতিশীলতা রয়েছে। এগুলি প্রায় 100W এর শক্তি এবং প্রায় 100GHz এর ফ্রিকোয়েন্সি সহ স্যাটেলাইট যোগাযোগ, মোবাইল যোগাযোগ এবং জিপিএস নেভিগেশন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড সংস্থানগুলি তুলনামূলকভাবে দুর্লভ এবং ব্যয়বহুল এবং উপাদানটি বিষাক্ত এবং পরিবেশের উপর আরও বেশি প্রভাব ফেলে। এর অনুপ্রবেশের হার প্রায় 1%।

সেমিকন্ডাক্টরগুলির তৃতীয় প্রজন্মের মধ্যে সিলিকন কার্বাইড, গ্যালিয়াম নাইট্রাইড ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যার বড় ব্যান্ডগ্যাপ, উচ্চ ব্রেকডাউন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র, উচ্চ তাপীয় পরিবাহিতা, দ্রুত বৈদ্যুতিন স্যাচুরেশন হার এবং শক্তিশালী বিকিরণ প্রতিরোধের সুবিধা রয়েছে। তারা উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ শক্তি, উচ্চ ভোল্টেজ, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং বিকিরণ প্রতিরোধের জন্য পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স প্রযুক্তির প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে পারে এবং এর অনুপ্রবেশের হার প্রায় 5%।

প্রকৃতপক্ষে, সিলিকন সেমিকন্ডাক্টর উপকরণগুলির দ্বারা আধিপত্যের কারণে মুরের আইন ধীরে ধীরে তার শারীরিক সীমাতে পৌঁছায়, উচ্চতর ইলেক্ট্রন গতিশীলতা, উচ্চ সমালোচনামূলক ব্রেকডাউন ক্ষেত্রের শক্তি, উচ্চ তাপীয় পরিবাহিতা, সরাসরি শক্তি ব্যবধান এবং প্রশস্ত শক্তি ব্যান্ডের সাথে যৌগিক অর্ধপরিবাহীগুলি বৃদ্ধি পেতে শুরু করেছে এবং মুরের আইনকে ছাড়িয়ে যাওয়ার অন্যতম উপায় হয়ে উঠবে বলে আশা করা হচ্ছে।

যৌগিক অর্ধপরিবাহী ডিভাইসগুলির ক্রমবর্ধমান জনপ্রিয়তা এবং ব্যাপক প্রয়োগের সাথে, অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তার কারণে যৌগিক সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস এবং মডিউলগুলির প্যাকেজিংয়ের জন্য নতুন প্রয়োজনীয়তাগুলি সামনে রেখে দেওয়া হয়েছে যেমন কম লোকসান, কম ইন্ডাক্টেন্স, উচ্চ শক্তি ঘনত্ব, উচ্চ তাপের ডিসপ্লিপেশন, উচ্চ সংহতকরণ, এবং মাল্টি-ফিনশনগুলি প্যাকিংয়ের সাথে একত্রিত করে, যা অগ্রগতির সাথে অগ্রসর হয় পণ্যের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করার সময় প্রয়োজনীয়তার উপরে।