# குறைகடத்தி

## குறைகடத்தியின் பண்புகள்

மின்கடத்துத்திறனில் இடைப்பட்ட அளவு கொண்டது குறைக்கடத்தி என்று பொதுவாக கூறப்பட்டாலும், அது போதுமான அளவு வரையறுக்க பயனற்ற ஒன்றாகும். நன்கடத்திகளின் மின்தடை எண் 10<sup>−6</sup> Ohm-cm (மைக்ரோ ஓம்-செமீ ) , வன்கடத்திகளின் மின்தடை எண் 10<sup>14</sup> Ohm-cm (100 கிகா ஓம்-செமீ) ஆகும். எனவே இடைப்பட்ட கடத்துத்திறன் என்பது ஒரு பெரும் இடைவெளி கொண்டது (ஏறத்தாழ 20 பதின்ம அடுக்கு வேறுபாடு கொண்டது;10<sup>20</sup> மடங்கு வேறுபடுவது). குறைக்கடத்திகளை, தனிவகைப் பொருளாக தெளிவாக வேறுபடுத்திக் காட்டுவது, அதன் வெப்பத்தால் மாறுபடும் மின்கடத்துமை. இப்பண்புகளை முதலில் தெளிவாக கண்டு வேறுபடுத்திக் கூறியவர் மைக்கேல் பாரடே என்னும் ஆங்கில அறிவியலாளர். வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது இக்குறைக்கடத்திகளின் மின் தடை மதிப்பு குறைகிறது. இப்பண்பு அவை மின்னியல் சுற்றுகளில் பயன்படுத்த பெரிதும் அடிப்படையாக இருக்கிறது. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது குறைக்கடத்திகளின் அணுக்களிலுள்ள வெளிக்கூட்டு எலக்ட்ரான்கள் இணைதிறன் பட்டையிலிருந்து(Valence Band), கடத்துத்திறன் பட்டைக்கு(Conduction Band) தாவுகின்றன. இதனால், வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது மின்கடத்தும் திறன் அதிகமடைகிறது. ஆனால் தங்கம் வெள்ளி போன்ற நன்கடத்திகளில் வெப்பம் ஏற ஏற, மின்கடத்துத் திறன் *குறையும்*. ஏனெனில் அதில் உள்ள அணுக்களின் அதிர்வு கூடுவதால், எதிர்மின்னிகளின் ஓட்டம் அணுக்களில் மோதி தடைபடுகின்றது. ஆனால் குறைக்கடத்தியில் வெப்பம் கூடினால், எதிர்மின்னிகளின் ஓட்டம் அணுக்களில் மோதி தடைபட்டாலும், மின்கடத்துமை கூடுகின்றது. ஏனெனில் வெப்ப ஆற்றலில் துணையால் சகபிணைப்பில் (covalent bond) கட்டுண்டு இருந்த எதிர்மின்னிகள் விடுபட்டும், விடுபட்ட இடத்தில் தோன்றும் மின்துளைகள் என்னும் புரைமின்னிகள் உருவாகியும் கூடுதலான கடத்தும் மின்மங்கள் உருவாகின்றன. இவை மின் புலத்தால் உந்தப்பெற்று (விசை வயப்பட்டு) ஓடி கூடுதலான கடத்துமை தருகின்றது. எனவே *கடத்துமை கூடும்*. வெப்பத்தால் மேலும் எலக்ட்ரான்களும் (அல்லது எதிர்மின்னிகள்) குறைக்கடத்திகளின் இணைதிறன் பட்டையிலிருந்து வெப்ப ஆற்றலை உள்வாங்கிக் கொண்டு உயராற்றல் கொண்ட கடத்துதிறன் பட்டைக்கு விடுபடுகின்றன. இதனால் நகரவல்ல மின் துளைகளும் (அல்லது புரைமின்னிகளும்) கூடுதலான எண்ணிக்கையில் உருவாகின்றன உண்மையில், இணைதிறன் ஆற்றல் பட்டையிலுள்ள எதிர்மின்னிகள் (எலக்ட்ரான்கள்) பகிர்பிணைப்பில் ஈடுபட்டிருப்பதால் அவை (கூடிய வெப்ப ஆற்றலால்) விடுபட்டு கடத்து ஆற்றல் பட்டைக்கு செல்லும்போது, இணைதிறன் ஆற்றல் பட்டையில் மின் துளைகளும் (புரைமின்னிகளும்) கடத்து ஆற்றல் பட்டையில் எலக்ட்ரான்களும் இணையாக (சோடியாக) உருவாகின்றன. ஒரு பகிர்பிணைப்பு அறுபட்டால் ஓர் எதிர்மின்னியும், ஒரு புரைமின்னியும் (மின் துளையும்) உருவாகும்.  
குறைக்கடத்தியின் மற்றொரு முக்கியமான பண்பு ஒளிமின்கடத்துமை. குறைக்கடத்தியின் மீது விழும் ஒளியலைகளின் ஆற்றலானது குறைக்கடத்தியின் ஆற்றல் இடைவெளியைக் காட்டிலும் கூடுதலாக உடையதாய் இருப்பின், குறைக்கடத்தியின் மின்கடத்துமை கூடுகின்றது. ஒளியலைகளின் ஆற்றல், குறைக்கடத்தியின் அணுக்களின் பகிர்பிணைக்கை (covalent bond) அல்லது எதிர்மின்னி ஆற்றல் இடைவெளியைக் (electron energy band gap) காட்டிலும் கூடுதலாக இருப்பின், பகிர்பிணைப்பு முறியும், இதனால் புதிய எதிர்மின்னிகளும் புரைமின்னிகளும் உருவாகின்றன. எனவே மின்கடத்துமை கூடுகின்றது. இவ் ஒளிமின்கடத்துமை குறைக்கடத்திகளின் தனிச்சிறப்பான பண்புகளில் ஒன்று. மாழைகளைப் போல அல்லாமல் குறைக்கடத்திகளின் இரண்டு வகையான நகரும் மின்மங்கள் உள்ளன: எதிர்மின்மம் உடைய எதிர்மின்னி மற்றும் நேர்மின்மம் உடைய புரைமின்னி (மின் துளை). குறைக்கடத்தியின் இன்னொரு முக்கியமான பண்பு, மிகச் சிறிதளவே குறிப்பிட்ட வகையான வேற்றணுக்கள் சேர்த்தாலும், குறைக்கடத்தியின் மின்கடத்துமையும் மிகமிகப் பெரிய அளவிலே மாறவல்லது.