अर्धचालक (semiconductor) क्या है? अर्धचालकों के दो मुख्य प्रकारों का वर्णन करें और उनकी चालन क्रियाविधि के बीच अंतर स्पष्ट करें।

(N/A) अर्धचालक वे पदार्थ हैं जिनकी चालकता $10^{-6}$ से $10^{4} \ ohm^{-1} \ m^{-1}$ की मध्यवर्ती सीमा में होती है।
अर्धचालकों के दो मुख्य प्रकार हैं:
$(i)$ $n$-प्रकार का अर्धचालक
$(ii)$ $p$-प्रकार का अर्धचालक
$n$-प्रकार का अर्धचालक: वह अर्धचालक जिसकी चालकता में वृद्धि ऋणावेशित इलेक्ट्रॉनों के कारण होती है,उसे $n$-प्रकार का अर्धचालक कहा जाता है। जब समूह $14$ के तत्व जैसे $Si$ या $Ge$ के क्रिस्टल में समूह $15$ के तत्व जैसे $P$ या $As$ की अशुद्धि मिलाई जाती है,तो $n$-प्रकार का अर्धचालक उत्पन्न होता है।
$Si$ और $Ge$ में चार संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। उनके क्रिस्टल में,प्रत्येक परमाणु चार सहसंयोजक बंध बनाता है। दूसरी ओर,$P$ और $As$ में पांच संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। जब $Si$ या $Ge$ में $P$ या $As$ मिलाया जाता है,तो बाद वाला क्रिस्टल में कुछ जालक स्थलों (lattice sites) पर कब्जा कर लेता है। पांच में से चार इलेक्ट्रॉनों का उपयोग चार पड़ोसी $Si$ या $Ge$ परमाणुओं के साथ चार सहसंयोजक बंध बनाने में किया जाता है। शेष पांचवां इलेक्ट्रॉन विस्थानीकृत (delocalised) हो जाता है और डोप्ड $Si$ या $Ge$ की चालकता को बढ़ाता है।
$p$-प्रकार का अर्धचालक: वह अर्धचालक जिसकी चालकता में वृद्धि इलेक्ट्रॉन छिद्रों (electron holes) के कारण होती है,उसे $p$-प्रकार का अर्धचालक कहा जाता है। जब समूह $14$ के तत्व जैसे $Si$ या $Ge$ के क्रिस्टल में समूह $13$ के तत्व जैसे $B$,$Al$,या $Ga$ (जिसमें केवल तीन संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं) की अशुद्धि मिलाई जाती है,तो $p$-प्रकार का अर्धचालक उत्पन्न होता है।
जब $Si$ के क्रिस्टल में $B$ मिलाया जाता है,तो $B$ के तीन इलेक्ट्रॉनों का उपयोग तीन सहसंयोजक बंध बनाने में किया जाता है और एक इलेक्ट्रॉन छिद्र बन जाता है। पड़ोसी परमाणु का एक इलेक्ट्रॉन आकर इस इलेक्ट्रॉन छिद्र को भर सकता है,लेकिन ऐसा करने पर,वह अपनी मूल स्थिति में एक इलेक्ट्रॉन छिद्र छोड़ देगा। यह प्रक्रिया ऐसी प्रतीत होती है जैसे कि इलेक्ट्रॉन छिद्र उस इलेक्ट्रॉन की विपरीत दिशा में चला गया है जिसने इसे भरा था। इसलिए,जब विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है,तो इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉन छिद्रों के माध्यम से धनावेशित प्लेट की ओर बढ़ेंगे। हालाँकि,ऐसा प्रतीत होगा कि इलेक्ट्रॉन छिद्र धनावेशित हैं और ऋणावेशित प्लेट की ओर बढ़ रहे हैं।