offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · চল বিদ্যুৎ

পরিবাহী, অপরিবাহী ও অর্ধপরিবাহীর পার্থক্য

সর্বশেষ হালনাগাদ ২১ অক্টোবর ২০২৬

সংক্ষেপে

পরিবাহীতে প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন থাকে, তাই তড়িৎ সহজে প্রবাহিত হয়; যেমন তামা, রুপা, অ্যালুমিনিয়াম। অপরিবাহীতে মুক্ত ইলেকট্রন প্রায় নেই, তাই তড়িৎ প্রবাহিত হয় না; যেমন প্লাস্টিক, রাবার, কাচ। অর্ধপরিবাহীর পরিবাহিতা এই দুইয়ের মাঝামাঝি, আর তাপমাত্রা বাড়লে বাড়ে; যেমন সিলিকন, জার্মেনিয়াম, যা দিয়ে মোবাইল-টিভির চিপ তৈরি হয়।

পরিবাহী, অপরিবাহী ও অর্ধপরিবাহী: পার্থক্যের ছক
তুলনার বিষয়পরিবাহীঅপরিবাহীঅর্ধপরিবাহী
তড়িৎ প্রবাহ

সহজে প্রবাহিত হয়

প্রবাহিত হয় না

মাঝামাঝি; অবস্থাভেদে বদলায়

মুক্ত ইলেকট্রন

প্রচুর

প্রায় নেই

সাধারণ তাপমাত্রায় অল্প

রোধ

খুব কম

অনেক বেশি

মাঝামাঝি

তাপমাত্রা বাড়লে

রোধ বাড়ে, পরিবাহিতা কমে

অপরিবাহীই থাকে

পরিবাহিতা বাড়ে

উদাহরণ

তামা, রুপা, অ্যালুমিনিয়াম, লোহা

প্লাস্টিক, রাবার, কাচ, শুকনো কাঠ

সিলিকন, জার্মেনিয়াম

ব্যবহার

তড়িৎ তার ও তারের মূল অংশ

তারের ঢাকনা, সুইচের খোল, প্লাগের হাতল

ডায়োড, ট্রানজিস্টর, আইসি চিপ, সৌর কোষ

পরিবাহী

যেসব পদার্থের মধ্য দিয়ে তড়িৎ সহজে প্রবাহিত হয়, সেগুলো পরিবাহী। এদের ভেতরে প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন থাকে, যারা বিভব পার্থক্য দিলে একটি নির্দিষ্ট দিকে প্রবাহিত হয়ে চার্জ বহন করে। ধাতু ভালো পরিবাহী; বাসার তড়িৎ তার তামার তৈরি।

অপরিবাহী

যেসব পদার্থের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হয় না, সেগুলো অপরিবাহী। এদের ইলেকট্রন পরমাণুর সাথে শক্তভাবে বাঁধা, মুক্ত ইলেকট্রন প্রায় নেই। তাই তারের আবরণ প্লাস্টিকের হয়: আবরণ অক্ষত থাকলে স্পর্শ করলেও তড়িৎ শরীরে আসে না।

অর্ধপরিবাহী

যাদের পরিবাহিতা পরিবাহী ও অপরিবাহীর মাঝামাঝি, সেগুলো অর্ধপরিবাহী। এদের বিশেষ গুণ হলো তাপমাত্রা বাড়লে পরিবাহিতা বাড়ে, আর সামান্য অন্য পদার্থ মিশিয়ে (ডোপিং) এদের পরিবাহিতা নিয়ন্ত্রণ করা যায়। এ কারণেই সিলিকন দিয়ে ডায়োড, ট্রানজিস্টর আর আইসি চিপ তৈরি হয়, যা আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের ভিত্তি।

সাধারণ ভুল

  • পানিকে সবসময় পরিবাহী বলা। বিশুদ্ধ পানি প্রায় অপরিবাহী; সাধারণ পানিতে দ্রবীভূত লবণ থাকে বলে তা তড়িৎ পরিবহন করে, তাই ভেজা হাতে সুইচ ধরা বিপজ্জনক।
  • তাপমাত্রা বাড়লে সব পদার্থের পরিবাহিতা বাড়ে ভাবা। ধাতুর পরিবাহিতা কমে, বাড়ে অর্ধপরিবাহীর।

পরীক্ষায় যেভাবে লিখবে

"পরিবাহী ও অপরিবাহীর পার্থক্য লেখো" এলে মুক্ত ইলেকট্রন আর উদাহরণ দিয়ে লেখো। তিনটির তুলনা চাইলে তাপমাত্রার প্রভাবটি যোগ করো, কারণ এখানেই অর্ধপরিবাহী আলাদা:

পরিবাহীঅপরিবাহীঅর্ধপরিবাহী
১. প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন।১. মুক্ত ইলেকট্রন প্রায় নেই।১. অল্প মুক্ত ইলেকট্রন।
২. তাপে রোধ বাড়ে।২. অপরিবাহীই থাকে।২. তাপে পরিবাহিতা বাড়ে।

"বৈদ্যুতিক তারের ওপর প্লাস্টিকের আবরণ দেওয়া হয় কেন?" এলে বলো প্লাস্টিক অপরিবাহী, তাই তড়িৎস্পৃষ্ট হওয়া ও শর্ট সার্কিট থেকে রক্ষা করে।

নিজে চালিয়ে দেখো

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. নিচের কোন পদার্থটি অর্ধপরিবাহী?

    1. ক

      তামা

    2. খ

      অ্যালুমিনিয়াম

    3. গ

      কাচ

    4. ঘ

      সিলিকন

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ঘ) সিলিকন

    1. সিলিকন একটি অর্ধপরিবাহী পদার্থ। তামা ও অ্যালুমিনিয়াম পরিবাহী এবং কাচ অপরিবাহী।
  2. বিশুদ্ধ সিলিকন (Silicon) ক্রিস্টালের পরিবাহিতা বৃদ্ধির জন্য এতে ত্রিযোজী অপদ্রব্য হিসেবে বোরন (Boron) পরমাণু মিশিয়ে ডোপায়ন করা হলো। এর ফলে উৎপন্ন p-টাইপ অর্ধপরিবাহীতে প্রধান আধান বাহক (majority charge carriers) কী এবং পুরো ক্রিস্টালটির সামগ্রিক নিট চার্জ কত?

    1. ক

      প্রধান আধান বাহক হোল এবং সামগ্রিক নিট চার্জ শূন্য (তড়িৎ নিরপেক্ষ)

    2. খ

      প্রধান আধান বাহক হোল এবং সামগ্রিক নিট চার্জ ধনাত্মক

    3. গ

      প্রধান আধান বাহক ইলেকট্রন এবং সামগ্রিক নিট চার্জ ঋণাত্মক

    4. ঘ

      প্রধান আধান বাহক ইলেকট্রন এবং সামগ্রিক নিট চার্জ শূন্য (তড়িৎ নিরপেক্ষ)

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ক) প্রধান আধান বাহক হোল এবং সামগ্রিক নিট চার্জ শূন্য (তড়িৎ নিরপেক্ষ)

    1. চতুর্যোজী সিলিকনে ত্রিযোজী বোরন ডোপায়ন করলে সমযোজী বন্ধনে একটি ইলেকট্রনের ঘাটতির কারণে প্রচুর সংখ্যক হোল সৃষ্টি হয়, তাই p-টাইপ অর্ধপরিবাহীতে প্রধান আধান বাহক হলো ধনাত্মক হোল।
    2. ডোপায়নের পূর্বে ও পরে প্রতিটি সিলিকন ও বোরন পরমাণুতে প্রোটন ও ইলেকট্রন সংখ্যা সমান থাকে, ফলে কোনো অতিরিক্ত আধান তৈরি হয় না এবং ক্রিস্টালটি সামগ্রিকভাবে তড়িৎ নিরপেক্ষ (নিট চার্জ শূন্য) থাকে।
  3. তৈরি অর্ধপরিবাহীটিতে— i. ফসফরাসের পঞ্চম যোজ্যতা ইলেকট্রন তড়িৎ পরিবহনে অংশ নিতে পারে; ii. ইলেকট্রন সংখ্যাগরিষ্ঠ আধানবাহক হয়; iii. হোল সংখ্যাগরিষ্ঠ আধানবাহক হয়। নিচের কোনটি সঠিক?

    1. ক

      i ও iii

    2. খ

      ii ও iii

    3. গ

      i, ii ও iii

    4. ঘ

      i ও ii

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ঘ) i ও ii

    1. ফসফরাসের পাঁচটি যোজ্যতা ইলেকট্রনের চারটি সমযোজী বন্ধনে অংশ নেয়। পঞ্চমটি সহজে মুক্ত হয়ে তড়িৎ পরিবহনে অংশ নিতে পারে।
    2. এতে এন-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরি হয়, যার সংখ্যাগরিষ্ঠ আধানবাহক ইলেকট্রন। তাই i ও ii সঠিক।

প্রায়ই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন

অর্ধপরিবাহী কী? উদাহরণ দাও।

যে পদার্থের পরিবাহিতা পরিবাহী ও অপরিবাহীর মাঝামাঝি এবং তাপমাত্রা বাড়লে বাড়ে, তাকে অর্ধপরিবাহী বলে; যেমন সিলিকন ও জার্মেনিয়াম।

তার তামার তৈরি হয় কেন?

তামা খুব ভালো পরিবাহী, রোধ কম, তাই তারে তাপ হিসেবে বৈদ্যুতিক শক্তির অপচয় কম হয়।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো