અપમિશ્રણ (doping) : જર્મેનિયમ (Ge) કે સિલિકોન (Si) જેવાં આંતરિક અર્ધવાહકો(intrinsic semiconductors)ના ગુણધર્મોમાં આમૂલ ફેરફાર કરવાના હેતુથી થતી જરૂરી તત્વોની મેળવણી. આ ક્રિયાથી શુદ્ધ અર્ધવાહકના વિદ્યુત ગુણધર્મોમાં યથેચ્છ ફેરફારો લાવી શકાય છે. અહીં અપમિશ્રણ એટલે ગમે તે બિનજરૂરી ચીજ નહિ, પણ જરૂરી તત્વ જરૂરી પ્રમાણમાં એમ સમજવાનું છે. અપમિશ્રણથી સંપ્રાપ્ત બાહ્ય (extrinsic) અર્ધવાહકોના પ્રકાર તેમજ ગુણધર્મો તેમાં ઉમેરાયેલ તત્વના પ્રકાર અને પ્રમાણ પર આધારિત છે.

જર્મેનિયમ કે સિલિકોનના સ્ફટિકમાં પરમાણુઓ સહસંયોજક બંધ(covalent bonds)થી જોડાયેલ હોય છે, જેમાં પરમાણુદીઠ ચાર સંયોજક (valences) ઇલેક્ટ્રૉન ભાગીદાર બને છે. જર્મેનિયમના સ્ફટિકમાં અપમિશ્રણથી આર્સેનિક (As) કે ફૉસ્ફરસ (P) જેવા પંચ-સંયોજકતા (pentavalent) ધરાવતા પરમાણુઓ મેળવવામાં આવે તો મેળવણીના પદાર્થમાં પરમાણુદીઠ ચાર ઇલેક્ટ્રૉન જર્મેનિયમ પરમાણુઓ સાથે સહસંયોજક બંધ રચે છે, જ્યારે એક ઇલેક્ટ્રૉન મુક્ત રહી જતાં વિદ્યુતપ્રવાહના વાહક તરીકે ઉપયોગી બને છે. આમ ઋણભારિત ઇલેક્ટ્રૉન પ્રધાનવાહક હોવાથી તે સ્ફટિક n (negative) પ્રકારનો અર્ધવાહક બને છે. જર્મેનિયમના સ્ફટિકમાં ત્રણ સંયોજકતા ધરાવતાં બૉરૉન. ઍલ્યુમિનિયમ, ઇન્ડિયમ કે ગૅલિયમના પરમાણુઓનું અપમિશ્રણ કરવાથી p (positive) પ્રકારનો અર્ધવાહક બને છે. એક ઇલેક્ટ્રૉન ઓછો હોવાથી તેની જગ્યા ખાલી પડે છે. આ ખાલી જગ્યાને છિદ્ર (hole) કલ્પવામાં આવે છે અને તેને ધનભારિત ગણવામાં આવે છે. આમ તેમાં ‘છિદ્ર’ એ પ્રધાન વાહકો હોય છે. p-પ્રકારના સ્ફટિકના કિસ્સામાં અપમિશ્રક(dopent)ને ગ્રાહી (acceptor) પ્રકારનો મેળવણીનો પદાર્થ કહે છે, જ્યારે n પ્રકારના સ્ફટિકના કિસ્સામાં અપમિશ્રકનો દાતા (donor) પ્રકારનો મેળવણીનો પદાર્થ કહે છે. અપમિશ્રણથી સ્ફટિકની વિદ્યુત-તટસ્થતામાં સમગ્રતયા ફેર પડતો નથી. પણ માત્ર ઇલેક્ટ્રૉન અને છિદ્રની સંખ્યાના ગુણોત્તર બદલાય છે. અપમિશ્રણથી બનતા p-પ્રકારના તેમજ n-પ્રકારના સ્ફટિકોનું જોડાણ (alloying) કરતાં p અને n સંમિલન ડાયોડ છે. વિકલ્પે એક જ સ્વકીય ગુણધર્મયુક્ત અર્ધવાહકના જુદા જુદા ભાગોમાં અલગ અલગ અપમિશ્રકોનું વિસ્તરણ (diffusion) કરતાં પણ PN ડાયોડ બને છે.

કમલનયન ન. જોશીપુરા