একটি অর্ধ পরিবাহী পদার্থে তড়িৎ পরিবাহিতার জন্য দায়ী কোনটি?

জার্মেনিয়াম, সিলিকন প্রভৃতি অর্ধপরিবাহী পদার্থের পরমাণুর বাইরের কক্ষপথে 4 টি যোজন ইলেকট্রন থাকার ফলে এগুলো প্রতিবেশী পরমাণুর ইলেকট্রনের সাথে ইলেকট্রন ভাগাভাগি করে বাইরের কক্ষপথে অষ্টক পূর্ণ করে অর্থাৎ সমযোজী বন্ধন (Covalent Band) গঠন করে।
ফলশ্রুতিতে  বিশুদ্ধ জার্মেনিয়াম বা সিলিকনে কোনো স্বাধীন বা মুক্ত ইলেকট্রন থাকে না। তাই নিম্ন তাপমাত্রায় তাদের কোনো পরিবহন ক্ষমতা থাকে না।

কক্ষ তাপমাত্রায় বা একটু বেশি তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীর কিছু সংখ্যক সমযোজী বন্ধন ভেঙ্গে যায় এবং মুক্ত ইলেকট্রনের সৃষ্টি হয়।
বিভব পার্থক্য বা তড়িৎক্ষেত্রের প্রভাবে এই মুক্ত ইলেকট্রনগুলো তড়িৎ প্রবাহের সৃষ্টি করে।
একই সময়ে অন্য একটি প্রবাহ যাকে হোল প্রবাহ বলে, ইলেকট্রনের গতির বিপরীত দিকে সৃষ্টি হয়।
তাপীয় শক্তির জন্য ইলেকট্রন যখন কোনো সমযোজী বন্ধন ভেঙ্গে বের হয়ে আসে তখন ইলেকট্রনের এই অপসারণ সমযোজী বন্ধনে একটি শূন্য স্থান রেখে আসে। ইলেকট্রনের এই শূন্যতা বা অনুপস্থিতিকে হোল বলা হয়, যেটি ধনাত্মক আধান হিসেবে কাজ করে।

একটি হোলের চার্জ 1.6x10-19 C। যখনই একটি ইলেকট্রন মুক্ত হয়, তখনই একটি হোলের সৃষ্টি হয়।
সুতরাং তাপীয় শক্তি হোল-ইলেকট্রন জোড় সৃষ্টি করে। যতগুলো মুক্ত ইলেকট্রন সৃষ্টি হয় ততগুলোই হোলের সৃষ্টি হয়।
হোল হলো একটি ইলেকট্রনের অনুপস্থিতি।

উৎস: পদার্থবিজ্ঞান ২য পত্র, এইচএসসি প্রোগ্রাম; উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়।