सेमीकंडक्टर

सेमीकंडक्टर इंजीनियर नए सेमीकंडक्टर डिवाइस, सर्किट और सिस्टम डिजाइन और विकसित करते हैं। वे सेमीकंडक्टर उपकरणों के डिजाइन, सिमुलेशन, परीक्षण और अनुकूलन पर काम कर सकते हैं और नई विनिर्माण प्रक्रियाएं विकसित कर सकते हैं।

प्रक्रिया इंजीनियर फोटोलिथोग्राफी, निक्षेपण और नक़्क़ाशी सहित अर्धचालक निर्माण प्रक्रियाओं का विकास और अनुकूलन करते हैं। वे प्रक्रिया नियंत्रण, उपज सुधार और गुणवत्ता नियंत्रण पर भी काम कर सकते हैं।

उत्पाद इंजीनियर यह सुनिश्चित करते हैं कि सेमीकंडक्टर उत्पाद ग्राहकों की आवश्यकताओं और विशिष्टताओं को पूरा करते हैं। वे उत्पाद परीक्षण, विफलता विश्लेषण और गुणवत्ता नियंत्रण पर काम कर सकते हैं।

एप्लिकेशन इंजीनियर विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए सेमीकंडक्टर समाधान डिजाइन और कार्यान्वित करते हैं। वे ग्राहकों को तकनीकी सहायता, उत्पाद प्रदर्शन और प्रशिक्षण प्रदान कर सकते हैं।

अनुसंधान वैज्ञानिक नई सामग्रियों, उपकरणों और विनिर्माण प्रक्रियाओं को विकसित करने के लिए अर्धचालक प्रौद्योगिकी में अनुसंधान करते हैं। वे शिक्षा जगत, सरकारी अनुसंधान प्रयोगशालाओं या निजी क्षेत्र में काम कर सकते हैं।

शुद्ध सिलिकॉन की क्रिस्टल संरचना त्रि-आयामी होती है। सिलिकॉन (और जर्मेनियम) आवर्त सारणी के IVa स्तंभ से संबंधित है, जो तत्वों का कार्बन परिवार है। इन तत्वों का मुख्य गुण यह है कि प्रत्येक परमाणु में बंधन बनाने के लिए आस-पास के परमाणुओं के साथ साझा करने के लिए चार इलेक्ट्रॉन होते हैं। एक सरल विवरण के लिए, सिलिकॉन के दो परमाणुओं के बीच एक बंधन का प्रकार ऐसा होता है जिसमें प्रत्येक परमाणु अपने साथ साझा करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है। दूसरा परमाणु. इसलिए साझा किए गए दो इलेक्ट्रॉन वास्तव में दो परमाणुओं के बीच समान रूप से साझा किए जाते हैं। इस प्रकार के बंटवारे को सहसंयोजक बंधन कहा जाता है जो एक बहुत ही स्थिर बंधन है, और दो परमाणुओं को कसकर एक साथ रखता है, और इस बंधन को तोड़ने के परिणामस्वरूप बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यह सिलिकॉन क्रिस्टल बनाता है, लेकिन अर्धचालक नहीं। सिलिकॉन क्रिस्टल में, प्रत्येक सिलिकॉन परमाणु के सभी बाहरी इलेक्ट्रॉनों का उपयोग अन्य परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंधन बनाने के लिए किया जाता है। इसलिए विद्युत धारा के रूप में एक स्थान से दूसरे स्थान तक यात्रा करने के लिए कोई इलेक्ट्रॉन उपलब्ध नहीं हैं। इसलिए, शुद्ध सिलिकॉन क्रिस्टल को वास्तव में एक अच्छा इन्सुलेटर माना जाता है। एक शुद्ध सिलिकॉन क्रिस्टल को आंतरिक क्रिस्टल कहा जाता है। सिलिकॉन क्रिस्टल को बिजली का संचालन करने के लिए, परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंधन की परवाह किए बिना, इलेक्ट्रॉनों को क्रिस्टल के अंदर एक स्थान से दूसरे स्थान पर जाने की अनुमति दी जानी चाहिए। ऐसा करने का एक तरीका क्रिस्टल संरचना में आर्सेनिक या फॉस्फोरस जैसी अशुद्धता डालना है। ये तत्व आवर्त सारणी के वीए समूह से संबंधित हैं, और अन्य परमाणुओं के साथ साझा करने के लिए इनमें पांच बाहरी इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस विधि में, पांच में से चार इलेक्ट्रॉन पहले की तरह पास के सिलिकॉन परमाणुओं के साथ बंध जाते हैं, लेकिन पांचवें इलेक्ट्रॉन के साथ एक बंधन बनाया जा सकता है। बस एक छोटे से लागू विद्युत वोल्टेज के साथ इस इलेक्ट्रॉन को आसानी से स्थानांतरित किया जा सकता है। चूंकि परिणामी क्रिस्टल में अतिरिक्त धारा ले जाने वाले इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनमें से प्रत्येक पर नकारात्मक चार्ज होता है, इसे एन प्रकार का सिलिकॉन कहा जाता है। गैलियम जैसे अन्य तत्वों में केवल तीन इलेक्ट्रॉन होते हैं जिन्हें पास के परमाणुओं के साथ साझा किया जा सकता है। तीन इलेक्ट्रॉन पास के सिलिकॉन परमाणुओं के साथ एक सहसंयोजक बंधन बनाते हैं, लेकिन प्रत्याशित चौथा बंधन नहीं बनाया जा सकता है जिससे क्रिस्टल की संरचना में एक छेद रह जाता है। इस तरह, छेद क्रिस्टल के माध्यम से एक सकारात्मक चार्ज के रूप में चलते प्रतीत होते हैं।