অর্ধপরিবাহী (Semiconductor) হলো এমন পদার্থ, যার তড়িৎ পরিবাহিতা অপরিবাহী ও পরিবাহীর মাঝামাঝি। এই পদার্থগুলো স্বাভাবিক অবস্থায় খুব সামান্য তড়িৎ পরিবাহিতা প্রদর্শন করে, তবে তাপমাত্রা বৃদ্ধি বা অপদ্রব্য যোগ করলে এদের পরিবাহিতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।

• অর্ধপরিবাহীর সাধারণ উদাহরণ হলো জার্মেনিয়াম (Ge), সিলিকন (Si) এবং গ্যালিয়াম (Ga)।

• এদের আপেক্ষিক রোধ (Resistivity) প্রায় 10⁻⁴ Ωm থেকে 10⁻² Ωm এর মধ্যে থাকে।

• অর্ধপরিবাহীর আপেক্ষিক রোধ পরিবাহী ও অপরিবাহীর মাঝামাঝি হলেও কেবল রোধের মান দিয়ে এদের চিহ্নিত করা যায় না, কারণ কিছু সংকর ধাতুরও রোধ প্রায় একই হলেও তারা অর্ধপরিবাহী নয়।

অর্ধপরিবাহীর বৈশিষ্ট্য:
১। পরম শূন্য তাপমাত্রায় (0 K) অর্ধপরিবাহী পদার্থ অপরিবাহীর মতো আচরণ করে, অর্থাৎ এ সময় কোনো মুক্ত ইলেকট্রন থাকে না।
২। কক্ষ তাপমাত্রায় এদের আপেক্ষিক রোধ সাধারণত 10⁻⁴ Ωm থেকে 10⁻² Ωm এর মধ্যে থাকে।
৩। অর্ধপরিবাহীতে অপদ্রব্য (Impurity) যোগ করলে এর তড়িৎ পরিবাহিতা অনেকগুণ বৃদ্ধি পায়; এই প্রক্রিয়াকে ডোপিং (Doping) বলা হয়।
৪। একটি নির্দিষ্ট সীমা পর্যন্ত তাপমাত্রা বাড়লে রোধ হ্রাস পায়, অর্থাৎ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে পরিবাহিতা বাড়ে।
৫। অর্ধপরিবাহীর পরিবহন ব্যান্ড (Conduction Band) ও যোজন ব্যান্ড (Valence Band)-এর মধ্যে শক্তি পার্থক্য প্রায় ১.১ ইলেকট্রন ভোল্ট (eV) বা তার কম।
৬। কক্ষ তাপমাত্রায় অর্ধপরিবাহীর পরিবহন ব্যান্ড আংশিকভাবে পূর্ণ এবং যোজন ব্যান্ড আংশিকভাবে খালি থাকে, যার ফলে সীমিত সংখ্যক ইলেকট্রন পরিবাহনে অংশ নিতে পারে।
৭। অর্ধপরিবাহী পদার্থের এই ধর্মই ট্রানজিস্টর, ডায়োড, মাইক্রোচিপ ও ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (IC)-এর ভিত্তি হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যা আধুনিক ইলেকট্রনিক্স প্রযুক্তির মূল ভিত্তি।

পদার্থকে তাদের তড়িৎ পরিবাহন ক্ষমতা অনুযায়ী তিন ভাগে ভাগ করা যায়: পরিবাহী, অর্ধপরিবাহী এবং অপরিবাহী।

• পরিবাহী (Conductor):

  • যেসব পদার্থের মধ্য দিয়ে আধান সহজে প্রবাহিত হতে পারে, যেমন রূপা, তামা, লোহা ইত্যাদি।

  • সাধারণত সকল ধাতব পদার্থই পরিবাহী।

  • আধান প্রদান করলে চার্জ কোনো স্থানে আবদ্ধ না থেকে সমস্ত পরিবাহীতে ছড়িয়ে পড়ে।

  • দুটি আহিত বস্তুকে কোনো পরিবাহী দিয়ে যুক্ত করলে সহজেই আধান এক বস্তু থেকে অপর বস্তুতে সঞ্চালিত হয়ে তড়িৎ প্রবাহ সৃষ্টি করে।

  • পরিবাহী তড়িৎ প্রবাহে বাধা প্রদান করে না।

  • তাপ প্রয়োগ করলে তড়িৎ প্রবাহে বাধা বৃদ্ধি পায়।

• অর্ধপরিবাহী (Semiconductor):

  • কিছু পদার্থ যেমন জার্মেনিয়াম, সিলিকন, যাদের তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা পরিবাহী এবং অপরিবাহী পদার্থের মধ্যে।

  • আধান প্রবাহ করতে পারে, তবে পরিবাহীর তুলনায় কম এবং অপরিবাহীর তুলনায় বেশি।

  • পরিবাহী এবং অর্ধপরিবাহীর মধ্যে প্রধান পার্থক্য:

    • পরিবাহীর তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে তড়িৎ প্রবাহের ক্ষমতা হ্রাস পায়।

    • অর্ধপরিবাহীর তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে তড়িৎ প্রবাহের ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।

    • অর্থাৎ তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে পরিবাহীর রোধ বৃদ্ধি পায়, আর অর্ধপরিবাহীর রোধ হ্রাস পায়।

• অপরিবাহী (Insulator):

  • যেসব পদার্থের মধ্য দিয়ে আধান প্রবাহিত হতে পারে না, যেমন কাচ, কাঠ, প্লাস্টিক।

  • প্রায় সকল অধাতব পদার্থ অপরিবাহী।

  • আধান প্রদান করলে চার্জ সেই স্থানে আবদ্ধ থাকে এবং সঞ্চালিত হয় না।

  • দুটি আহিত বস্তুকে কোনো অপরিবাহী দিয়ে যুক্ত করলে আধান এক বস্তু থেকে অপর বস্তুতে সঞ্চালিত হয় না, ফলে তড়িৎ প্রবাহ তৈরি হয় না।

  • অপরিবাহী তড়িৎ প্রবাহে বাধা প্রদান করে।

অর্ধপরিবাহী পদার্থ হলো এমন পদার্থ যার তড়িৎ পরিবাহিতা অপরিবাহী ও পূর্ণ পরিবাহকের মধ্যবর্তী পর্যায়ে থাকে। এগুলোকে সেমিকন্ডাক্টর নামেও বলা হয়।

• উদাহরণস্বরূপ: জার্মেনিয়াম, সিলিকন, গেলিয়াম ইত্যাদি অর্ধপরিবাহী পদার্থ।

• অর্ধপরিবাহীর আপেক্ষিক রোধ সাধারণ পরিবাহী এবং অন্ধ্রকের মধ্যবর্তী হয়।

• সাধারণত এদের আপেক্ষিক রোধ 10⁻⁴ Ωm থেকে 10⁻² Ωm এর মধ্যে থাকে।

• শুধুমাত্র আপেক্ষিক রোধের মান দেখে কোনো পদার্থকে অর্ধপরিবাহী হিসেবে চিহ্নিত করা যায় না, কারণ কিছু সংকর ধাতুর আপেক্ষিক রোধ জার্মেনিয়াম বা সিলিকনের সমপরিমাণ হলেও সেগুলো অর্ধপরিবাহী নয়।