கேள்வி: குறைகடத்தி பற்றி நீங்கள் என்ன அறிந்துள்ளீர்கள்?
பதில்: படிமம்:Microchips.jpg போன்ற கருவிகளில் உள்ள குறைக்கடத்தியால் செய்த நுண்மின்சுற்றுக் கருவிகள்]] படிமம்:Diode laser.jpg கருவி. அளவை ஒப்பிட ஒரு சென்ட் அமெரிக்க செப்பு நாணயம் காட்டப்பட்டுள்ளது]] குறைகடத்தி அல்லது குறைக்கடத்தி (''Semiconductor'') என்பது சில வகை மாசூட்டுதல்களை ஊட்டுவதால் மின்கடத்தாறு மாறுபாடு ஏற்படும் திண்மப்பொருள் ஆகும். தங்கம் வெள்ளி (தனிமம்) போன்ற மாழை மின்னோட்டம் மிக நன்றாகக் கடத்தும் மின்கடத்தி அல்லது மின்கடத்தி. கண்ணாடி, பீங்கான், இரப்பர், மரம் போன்ற பொருட்கள் மின்னோட்டத்தை மிக மிகச் சிறிதளவே (அரிதாக) கடத்தும் மின் வன்கடத்தி அல்லது காப்புப்பொருள்கள். இவ்விருவகைப் பொருட்தன்மைகளுக்கும் இடைப்பட்ட மின்கடத்துத்திறன் கொண்ட பொருள்கள் குறைகடத்திகள் எனப்படும். குறைகடத்திகளுக்கு சிறந்த எடுத்துக்காட்டுகள் தனிமம் சிலிக்கான், ஜெர்மானியம் போன்றவற்றையும், கூட்டுப்பொருளான காலியம் ஆர்சினைடு (GaAs), இண்டியம் பாசுபைடு (InP) போன்றவற்றையும், அண்மையில் கண்டுபிடித்து மிக விரைவாக வளர்ந்துவரும் நெகிழி வகைப் பொருட்களும், பென்ட்டசீன் (C22H14), ஆந்திரசீன் (C14H10) போன்ற கரிமம் வேதியியல் பொருட்களையும் இன்னும் நூற்றுக்கணக்கான பொருட்களையும் கூறலாம்.இவை மின்கடத்துத் திறனில் உலோகங்களுக்கும், மின்கடத்தாப் பொருட்களுக்கும் இடைப்பட்ட பண்பை கொண்டிருப்பவை. உதாரணமாக சிலிகான் (Si), ஜெர்மேனியம் (Ge), காலியம் ஆர்சனைடு (GaAs) போன்றவை. பண்டைய காலங்களில், கற்காலம், உலோகக் காலம் என்று வழங்குவது போல 20 ஆம் நூற்றாண்டை சிலிகான் காலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இன்றைக்கும் நாம் பயன்படுத்தும் அனைத்து வகை எலக்ட்ரானியல் பொருட்களிலும் சிலிகான் குறைக்கடத்திகளே உயிர்நாடியாக இருக்கின்றன. பெரும்பான்மையான குறைக்கடத்திகள் அணுக்களுக்கிடையே சகப்பிணைப்பு(Covalent Bonding) வகை வேதிப் பிணைப்பைக்(Chemical Bond) கொண்டிருப்பவை. கணினியின் உள்ளே இருக்கும் நுண்மின்சுற்றுகள் முதல் பற்பல மின்னியல் கருவிகளும், ஒலி-ஒளி கருவிகளும், மருத்துவ, பொறியியற்கருவிகளும், கதிரொளியை மின்னாற்றலாக மாற்றும் கதிரொளி மின்கலம், பல்வேறு வகையான லேசர் எனப்படும் சீரொளிக்கருவிகளும் இந்த குறைக்கடத்தியால் ஆன கருவிகளே. ஒலி, ஒளி, மணம், வெப்பநிலை, அழுத்தநிலை, நீர்ம ஓட்டம் போன்ற பல இயற்பியல் பண்புகள், குறைக்கடத்திகளின் பண்புகள் ஏதேனும் ஒன்றில் ஒருசிறு மாற்றம் ஏற்படுத்துவதால், இதனை அடிப்படையாகக் கொண்டு பற்பல உணர்திறன் (sensability) கொண்ட கருவிகளை ஆக்க இயலுகின்றது. கட்டைவிரல் நகத்தின் அளவே உள்ள பரப்பளவில் 1,000,000,000 திரிதடையம் (டிரான்சிஸ்டர்கள்) ஒருசேர உருவாக்கக் குறைக்கடத்திப் பொருள்களின் பண்புகள் உறுதுணையாய் இருக்கின்றன. குறைக்கடைத்திக் கருவிகளின் வணிகம் இன்று ஆண்டுக்கு 250-300 பில்லியன் என்னும் கணக்கில் நடைபெறுகின்றது[http://www.wsts.org/ உலக குறைக்கடத்தி வணிகம்]
கேள்வி: குறைகடத்தி - பொருட்கள் பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: File:Silicon.jpg படிகங்கள்]] * :பெரும் எண்ணிக்கையிலான தனிமங்களும் சேர்மங்களும் குறைகடத்திப் பண்புகளைப் பெற்றிருக்கின்றன. :தனிம வரிசை அட்டவணை 14 வது தொகுதியிலுள்ள சிலிக்கான் மற்றும் செர்மானியம் உள்ளிட்ட குறிப்பிட்ட தூய தனிமங்கள் குறைகடத்தி தயாரிப்பில் வணிக ரீதியாக முக்கியத்துவம் கொண்ட தனிமங்களாகும்.சிலிக்கான் மற்றும் செர்மானியம் ஆகியவை திறம்பட பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை 4 வெளிப்புற எலக்ட்ரான் அவற்றின் வெளிக்கூட்டில் கொண்டுள்ளன, அவை ஒரே நேரத்தில் எலக்ட்ரான்களை சமமாக பெறவோ அல்லது இழக்கவோ செய்யும் திறனை அளிக்கின்றன. * :இரட்டைச்சேர்மங்கள் குறிப்பாக தனிம வரிசை அட்டவணையின் 13 மற்றும் 15 ஆவது தொகுதிகளைச் சேர்ந்த காலியம், ஆர்சனிக், 12 மற்றும் 16 ஆவது தொகுதிகள்,14 மற்றும் 16 வது தொகுதிகள் மற்றும் 14 வது தொகுதியின் பல்வேறு தனிமங்கள்.உதாரணம்: சிலிக்கன் கார்பைடு * :ஆக்சைடு மற்றும் கலப்புலோகங்கள் போன்ற முத்தனிமச் சேர்மங்கள் * :கரிமச்சேர்மங்களைக் கொண்டு உருவாக்கப்பட்ட கரிமக் குறைகடத்திகள் படிமம்:Motorola TFT LED Display 72014152001AA - IC 4770-0113.jpg பெரும்பாலும் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் குறைகடத்திகள் படிக திண்மங்களாகும். ஆனால் படிக அமைப்பு இல்லாத மற்றும் நீர்ம குறைகடத்திகளும் அறியப்கிடுன்றன.உதாரணம்: நீரியமாக்கிய பளிங்குருவில்சிலிக்கன் (hydrogenated amorphous silicon) மற்றும் ஆர்செனிக், செலினியம் மற்றும் டெலூரியம் ஆகியவற்றின் பல்வேறு விகிதாச்சாரத்தில் அமைந்த கலவை.இடைநிலை கடத்துத்தன்மையின் பண்புகள் மற்றும் வெப்பநிலை கொண்ட கடத்துத்தன்மையின் விரைவான மாறுபாடு, அத்துடன் அவ்வப்போது எதிர்மறை எதிர்ப்பு ஆகியவற்றால் இந்த கலவைகள் நன்கு அறியப்பட்ட குறைக்கடத்திகளாகும்.
கேள்வி: குறைகடத்தி - குறைகடத்திகளின் வகைகள் பற்றி தகவல் சொல்.
பதில்: குறைக்கடத்தி உள்ளார்ந்த குறைக்கடத்தி (தூய குறைக்கடத்தி), புறவியலான குறைக்கடத்தி என்ற இருவகைப்படும்.
கேள்வி: குறைகடத்தி - உள்ளார்ந்த குறைக்கடத்திகள் பற்றி தகவல் சொல்.
பதில்: தூய சிலிக்கான் அல்லது தூய செருமானியம் உள்ளார்ந்த குறைக்கடத்திக்கு சில எடுத்துக்காட்டாகும். ஒரு தூய சிலிக்கான் படிகம் மின் காப்புப் பொருளிலுருந்து வேறுபட்டுள்ளது; அறை வெப்பத்தால் அணிக்கோவைத் தளத்திலிருந்து எலக்ட்ரான்கள் (எதிர்மின்னிகள்) வெளியேறி [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/intrin.html#c4 Electrons and holes] கடத்துப்பட்டைச் செல்வதும் (இவ்வெலக்ட்ரான்கள் கட்டுறா எலக்ட்ரான்கள் அல்லது கடத்து எலக்ட்ரான்கள் என்றழைக்கப்படுகின்றன). எலக்ட்ரான்கள் இருந்த இடங்களில் மின்துளை (புரைமின்னி)கள் என்றழைக்கப்படும் காலியிடங்களும் உருவாவதன் சாத்தியங்கள் உண்டு.[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/intrin.html Intrinsic semiconductor] மேலும், கடத்துப்பட்டையில் உள்ள கட்டுனா எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை ( N e )யும் இணைதிறன் பட்டையிலுள்ள மின் துளைகளின் எண்ணிக்கை ( N h )யும் சமமாக இருக்கும்.
கேள்வி: குறைகடத்தி - புறவியலான குறைக்கடத்திகள் பற்றி தகவல் சொல்.
பதில்: தூய சிலிக்கான் மற்றும் தூய செருமானியம் படிகங்களில் மாசுக்களைப் புகுத்துவதன் மூலம் அவற்றின் மின்கடத்து திறனை மாற்றியமைக்க முடியும். இவ்வாறு வேறு தனிமத்தின் அணுக்களை ஒரு உள்ளார்ந்த குறைக்கடத்தியினுள் புகுத்தி அவற்றின் மின்கடத்து திறன் அதிகரிக்கப்பட்ட குறைக்கடத்திகளை, புறவியலான குறைக்கடத்திகள் என்று அழைக்கிறோம்.
கேள்வி: குறைகடத்தி - n-வகைக் குறைக்கடத்திகள் பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: தூய சிலிக்கான் படிகத்தில் ஒவ்வொரு சிலிக்கான் அணுவும் நான்கு இணைதிறன் (வெளிக்கூட்டு) எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கும்; இதனால் ஒவ்வொரு சிலிக்கான் அணுவும் நான்கு சிலிக்கான் அணுக்களுடன் சகப்பிணைப்பில் ஈடுபட்டிருக்க முடியும். மாசூட்டுதல் மூலம், அவற்றில், ஐந்து அல்லது மூன்று எண்ணிக்கையிலான வெளிக்கூட்டு எலக்ட்ரான்கள் கொண்ட வேதியணுக்களைப் புகுத்தினால் அவற்றின் கடத்துதிறனில் மிகுந்த மாற்றத்தைக் கொண்டுவர இயலும். எடுத்துக்காட்டாக, பாசுபரசு அல்லது போரான் போன்ற தனிமங்கள் முறையே ஐந்து மற்றும் மூன்று இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கும். இப்போது மாசூட்டுதல் மூலம், ஒரு சிலிக்கான் படிகத்தில் பாசுபரசு தனிமத்தைப் புகுத்தும் போது, சகப்பிணைப்பில் ஈடுபட்டிருக்கும் நான்கு எலக்ட்ரான்களுக்கும் மேல் உபரியாக ஒரு எலக்ட்ரானைக் கொண்டிருக்கும். இவ்வுபரி எலக்ட்ரான் மாசூட்டப்பட்ட சிலிகானின் மின்கடத்துத் திறனை அதிகரிக்கச் செய்கிறது. இவ்வகை உபரி எலக்ட்ரான்களை வழங்கும் மாசுக்களை உள்ளடக்கிய குறைக்கடத்திகளை n-வகைக் குறைக்கடத்தி என்று வழங்குவர்.
கேள்வி: குறைகடத்தி - p-வகைக் குறைக்கடத்திகள் பற்றி தகவல் சொல்.
பதில்: தூய சிலிகான் படிகத்தில் மாசூட்டுதல் மூலம், மூன்று வெளிக்கூட்டு எலக்ட்ரான்கள் கொண்ட போரான் தனிமத்தைப் புகுத்தும் போது, போரானுடன் மூன்று சிலிகான் அணுக்கள் மட்டுமே சகப்பிணைப்பில் ஈடுபட்டிருக்கும். தற்போது போரான் அணுவிற்கருகே ஒரு துளை உருவாகும். இத்துளைகள் எலக்ட்ரான்களுக்கு எதிரானதாகச் செயல்படுவதால் அவை நேர்மின்னிகளாக நோக்கப்படும். மின் புலத்திற்குட்படுத்தும் போது, இவ்வகைத் துளைகள் மின்னோட்டம் பாய உறுதுணையாயிருக்கின்றன. இவ்வாறு துளைகளை வழங்கும், மாசுக்களை உள்ளடக்கிய குறைக்கடத்திகளை p-வகைக் குறைக்கடத்தி என்று வழங்குவர்.