பக்கம்:அறிவியல் களஞ்சியம் 8.pdf/339

இப்பக்கம் மெய்ப்பு பார்க்கப்படவில்லை

காப்பி 319

காப்பி 319 மைப்பில் தொடர்ந்து வரும் அலகு ஒவ்வொன்றிலும் இரட்டைப்படை எண்ணிக்கையிலான இணைதிறன் எலெக்ட்ரான்கள் இருக்குமாயின் முடியும். பட்டைகளில் இத்தகைய படிக் எலெக்ட்ரான்கள் நிரம்ப வாய்ப்பு அடிக்கடி ஏற்படவே செய்கிறது. அமைப்புள்ள பொருள்களில் மட்டுமின்றிப் படிக அமைப்பில்லாத திண்மங்களிலும் ஆற்றல் பட்டை கள் அமைக்க முடியும். அவற்றில் உள்ள குறுகிய நெடுக்க அணு வரிசை இத்தகைய ஆற்றல் பட்டை களை உருவாக்கும். ஆகவே படிகங்களிலும் மின் கடத்தி, மின் கடவாப் பொருள்கள். பகுதி கடத்தி ஆகியவை உள்ளன. ஒரு காப்பியின் மின் கடத்துந்திறன், அதனுடன் ணைக்கப்பட்டுள்ள மின்முனைகளுக்கும் காப்புப் பொருளுக்கும் டையில் தோன்றும் இடைவினை களின் காரணமாகப் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது. ஒரு மின் கடத்தும் பொருளும் ஒரு மின் சுடவாப் பொருளும் ஒன்றையொன்று தொட்டுக் கொண்டிருக் கும்போது அவற்றின் தன்மையைப் பொறுத்து எலெக்ட்ரான்கள் விரவல் செய்து காப்புப் பொரு ளுக்குள் புகவோ, அதைவிட்டு வெளியேறவோ செய்யும். ஒரு வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலை தோன்றும் வரை இது நிகழும். . எலெக்ட்ரான்கள் கடத்தியிலிருந்து காப்பிக்குள் விரவுமானால் கடத்தியும் காப்பியும் தொட்டுக் கொண்டுள்ள பரப்பு, உட்புகுந்த தொடு முனை அல்லது ஓம் தன்மையான தொடுமுனை எனப்படும். காப்பியின் பரப்பிலுள்ள கடத்தல் பட்டைக்குள் புகுத்தப்பட்ட எலெக்ட்ரான்கள் அங்குக்கூடிவிடுகின் றன. அவை முழுப் பொருளுக்கும் மின்னோட்டத்தை வழங்க முடியும். எனவே அப்பரப்பில் கடத்தப்படும் மின்னோட்டத்தின் அளவு முழுப் பொருளின் மின் கடத்துந் திறனால் கட்டுப்படுத்தப்பட்டு விடுகிறது. இந்த முழுப்பொருள் கடத்துந் திறன், காப்பியின் முழுத் தடிமனிலும் உட்புகுத்தப்பட்ட எலெக்ட் ரான்கள் பரவியுள்ளனவா இல்லையா என்பதைப் பொறுத்து அமைகிறது. இவ்வாறு உட்புகுத்தப்பட்ட மின் எல்லாவிடங்களிலும் கடத்தல் பட்டையில் உள்ள உள்ளார்ந்த மின்னூட்டங்களைவிடப் பெரிய தாக இருக்குமானால், மின் கடத்துந் திறன் காப்பி- மின்முனைத் தொடுகைப் பரப்பின் பண்புகளைப் பொறுத்து அமையுமேயன்றி உள்ளார்ந்த மின் கடத்துந் திறனைப் பொறுத்து அமையாது. நிலையில் மின் கடத்தப்படும் செயல் முறை மின்னூட்டத்தால் வரையறுக்கப்பட்டது எனப்படும். எலெக்ட்ரான்கள் வெப்ப இயக்கவியல் சம் நிலையை நிறுவுவதற்காகக் காப்பியிலிருந்து வெளி யேறுமானால் ஒரு தடுப்புத் தொடுகை (blocking contact) ஏற்பட்டுள்ளதாகச் சொல்லப்படும். இந் நிகழ்வில் காப்பிக்கும் மின்முனைக்கும் இடையிலான தொடுகைப்பரப்பை எலெக்ட்ரான்கள் சுடக்க முடிகிற வீதத்தைப் பொறுத்து, மின் கடத்தல் செயல்முறை மின்முனையால் வரையறுக்கப்பட்டது எனலாம். மின்னோட்டத்திற்கும் மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையி லான தொடர்புகள், காப்பிப் பரப்பிலுள்ள மின்னழுத்த அரணை (potential barrier) எலெக்ட் ரான்கள் வெப்பத்தால் கிளர்வூட்டப்பட்டுத் தாண்டு கின்றனவா அல்லது அதன் ஊடாகப் புகவிட்டுக் கடந்து செல்கின்றனவா என்பதைப் பொறுத்தமை யும். தொடுகைப் பரப்புகள் துளைகளைத் தடை செய்வனவாகவோ உட்புகுத்துவனவாவோ இருக்க முடியும். எலெக்ட்ரான்களும் துளைகளும் இணைந்து பாய்பவையாக இருந்தால் அவை ஒன்றோடொன்று மறு இணைப்புப் பெறுகிற சிக்கலான நிகழ்வு தோன்றும். அனைத்துக் காப்பிகளின் பட்டை இடைவெளியி லும் பொறிகள் (traps) எனப்படும் தல அளவிலான ஆற்றல் மட்டங்கள் உள்ளன. அவை கூடத்தல் பட்டையிலும் இணைதிறன் பட்டையிலும் உள்ள சில துளைகளையும் எலெக்ட்ரான்களையும் பிடித்துக் கொண்டு அசைய விடாமல் செய்துவிடும். படிகங் களில் இயற்கையாக அமைந்த பிழைகளாலும், மாசு அணுக்களாலும் பொறிகள் உண்டாகின்றன. பொறிகளில் துளைகளும் எலெக்ட்ரான்களும் சிக்கிக் கொள்வதால் அவை மீண்டும் இணைவது பாதிக்கப் படுவதுடன் அவை நகர்வதும் பாதிக்கப்படும். அனைத்துவகைக் கடத்தல் செயல் முறைகளையும் பொறிகள் பாதிக்கின்றன. ஒளி மின் கடத்தல் (photoconductivity), ஒரு மின் கடவாப் பொருளின் மீது ஒளி படும்போது ஒளி உட்கவரப்படுவதுடன் மின் கடவாப் பொரு ளின் மின் கடத்துந் திறனும் அதிகரிக்கக்கூடும். சில மின் கடவாப் பொருள்களின் மீது ஒளியைப் பாய்ச்சிப் பின்னர் நிறுத்திவிட்ட பிறகும் அவற்றின் மின் கடத்துந் திறன் மிகுதியாவ துண்டு. இந்நிகழ்வுகள் முறையே முதன்மை ஒளி மின் கடத்தல் எனவும் இரண்டாம் நிலை ஒளி மின் கடத்தல் எனவும் கூறப்படுகின்றன. இணைதிறன் பட்டையிலோ, பொ றிகளிலோ உள்ள எலெக்ட்ரான் களைக் கிளர்வூட்டி அவற்றைக் கடத்தல் பட்டை களுக்குள் செலுத்துகிற அளவுக்குப் போதுமான ஃபோட்டான்களை மின் ஆற்றலைக் கொண்ட கடவாப்பொருள் உட்கவரும்போது முதன்மை ஒளி மின் கடத்தல் நிகழ்கிறது மின்முனைகளுக்கு அருகில் அமைந்துள்ள பொறிகளில் எலெக்ட்ரான்கள் சிக்கு வதை ஒளி பாதிப்பதால் இரண்டாம் நிலை ஒளி மின் கடத்தல் ஏற்படுகிறது. இப்பாதிப்பால் தல அளவிலான மின் புலங்கள் தோன்றி மின் கடவாப் பொருளுக்குள் எலெக்ட்ரான்கள் புகுத்தப்படுவதற்கு உதவி செய்கின்றன. ஒளிமின் கடத்தல் என்னும் நிகழ்வு மின் கடவாப் பொருள்களுக்குள் துளைகள், எலெக்ட்ரான்கள் ஓடுதிறனையும் ஆகியவற்றின்