এই নিবন্ধে আমরা বিস্তৃতভাবে প্রাথমিক বিন্দু পরিচিতি ডায়োড এবং তাদের আধুনিক সংস্করণ যা জার্মেনিয়াম ডায়োডগুলি সম্পর্কে জানব।
এখানে আমরা নিম্নলিখিত তথ্যগুলি শিখব:
- পয়েন্ট কন্টাক্ট ডায়োডের সংক্ষিপ্ত ইতিহাস
- পয়েন্ট কন্টাক্ট ডায়োড এবং আধুনিক জার্মেনিয়াম ডায়োড নির্মাণ
- পয়েন্ট কন্টাক্ট ডায়োড বা জার্মেনিয়াম ডায়োডের সুবিধা
- জার্মেনিয়াম ডায়োডের অ্যাপ্লিকেশন
পয়েন্ট কন্টাক্ট ডায়োডের সংক্ষিপ্ত ইতিহাস
পয়েন্ট-কন্টাক্ট ডায়োড হল আবিষ্কৃত ডায়োডের প্রাচীনতম প্রকার। এটি ছিল অত্যন্ত মৌলিক এবং গ্যালেনা, জিনসাইট বা কার্বোরান্ডামের মতো অর্ধপরিবাহী উপাদানের একটি স্ফটিকের উপর নির্মিত। ডায়োডটি প্রথমে রেডিও তরঙ্গ সনাক্ত করার একটি সস্তা এবং কার্যকর উপায় হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল কারণ এটির 'বিড়ালের ভোঁস' ছিল।
কার্ল ফার্দিনান্দ ব্রাউন 1874 সালে একটি বিন্দু যোগাযোগ ডায়োডে স্ফটিক এবং ধাতুর মধ্যে বৈদ্যুতিক প্রবাহের 'অসমমিতিক পরিবাহী' প্রথম প্রদর্শন করেছিলেন।
1894 সালে, জগদীশ বসু রেডিও তরঙ্গ আবিষ্কারক হিসাবে ক্রিস্টাল ব্যবহার করে প্রথম মাইক্রোওয়েভ গবেষণা পরিচালনা করেন। 1901 সালে বোস প্রথম ক্রিস্টাল ডিটেক্টর আবিষ্কার করেছিলেন।
জি ডব্লিউ পিকার্ড প্রাথমিকভাবে ক্রিস্টাল ডিটেক্টরকে একটি দরকারী রেডিও ডিভাইসে রূপান্তর করার জন্য দায়ী ছিলেন। তিনি 1902 সালে আবিষ্কারক উপাদানগুলি নিয়ে গবেষণা শুরু করেন এবং হাজার হাজার যৌগ আবিষ্কার করেন যা সংশোধনকারী জংশন তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
এই প্রারম্ভিক বিন্দু যোগাযোগ সেমিকন্ডাক্টর জংশনগুলির অন্তর্নিহিত শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের নিয়োগের সময় জানা ছিল না। 1930 এবং 1940 এর দশকে তাদের সম্পর্কে আরও অধ্যয়নের ফলে সমসাময়িক সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস তৈরি হয়েছিল।
পয়েন্ট কন্টাক্ট ডায়োড নির্মাণ
নীচের চিত্রে দেখা গেছে, স্ফটিকের সাথে যোগাযোগ করার জন্য একটি বিড়ালের শুঁটকির মতো ক্ষুদ্র তার ব্যবহার করা হয়েছিল। অক্সিডেশন প্রতিরোধ করার জন্য এটি সোনার তৈরি করা হয়েছে।
পরবর্তীকালে, অন্যান্য ধরণের আবিষ্কারক আবির্ভূত হয়, যেমন ব্যয়বহুল জার্মেনিয়াম ডায়োড এবং শেষ পর্যন্ত ব্যয়বহুল ডিটেক্টর টিউব।
এটি প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় সম্প্রচারিত ওয়্যারলেস রেডিওতে পয়েন্ট-কন্টাক্ট ক্যাটস হুইস্কারের ব্যাপক বাস্তবায়নের দিকে পরিচালিত করে।
আধুনিক সেমিকন্ডাক্টরের সাথে তুলনা করলে, বিড়ালের হুইস্কার ডিটেক্টর সেট বা ক্রিস্টাল সেটের কাছাকাছি কোথাও সঠিক ছিল না। 'হুইস্কার' ম্যানুয়ালি স্ফটিকের উপর স্থাপন করতে হয়েছিল এবং একটি নির্দিষ্ট অবস্থানে স্থির করতে হয়েছিল। যাইহোক, অপারেশনের কয়েক ঘন্টার মধ্যে, এর কার্যকারিতা হ্রাস পাবে এবং একটি নতুন অবস্থান নির্ধারণ করতে হবে।
যদিও এর অনেক ত্রুটি ছিল, হুইকার এবং ক্রিস্টাল ছিল বেতার রেডিওতে নিযুক্ত প্রথম সেমিকন্ডাক্টর। ওয়্যারলেসের সেই প্রারম্ভিক বছরগুলিতে, বেশিরভাগ শৌখিনরা এটি বহন করতে পারত, পয়েন্ট-কন্টাক্ট ডায়োডগুলি বেশ ভাল কাজ করেছিল, কিন্তু কেউ বুঝতে পারেনি যে এটি কীভাবে কাজ করে।
জার্মেনিয়াম ডায়োডস (আধুনিক পয়েন্ট কন্টাক্ট ডায়োড)
পয়েন্ট-কন্টাক্ট ডায়োডগুলি আজকাল অনেক বেশি দক্ষ এবং নির্ভরযোগ্য। নীচের চিত্রে যেমন দেখানো হয়েছে, এগুলি এন-টাইপ জার্মেনিয়ামের একটি চিপ থেকে তৈরি করা হয়েছে যার উপরে একটি সূক্ষ্ম টংস্টেন বা সোনার তার (হুইস্কার প্রতিস্থাপন) ঢোকানো হয়েছে।
তারের কারণে কিছু ধাতু অর্ধপরিবাহীতে স্থানান্তরিত হয় যেখানে এটি জার্মেনিয়ামের সাথে যোগাযোগ করে। এটি একটি অপবিত্রতা হিসাবে কাজ করে, একটি ক্ষুদ্র P-টাইপ অঞ্চল গঠন করে এবং PN সংযোগ স্থাপন করে।
পিএন জংশনের ছোট আকারের কারণে, এটি উচ্চ বর্তমান স্তর সহ্য করতে অক্ষম। সর্বোচ্চ হবে সাধারণত কয়েক মিলিঅ্যাম্প। পয়েন্ট-কন্টাক্ট ডায়োডের বিপরীত কারেন্ট একটি সাধারণ সিলিকন ডায়োডের চেয়ে বড়। এটি ডিভাইসের একটি অতিরিক্ত সম্পত্তি।
সাধারণত এই মান পাঁচ থেকে দশ মাইক্রোঅ্যাম্পের মধ্যে হতে পারে। পয়েন্ট-কন্টাক্ট ডায়োডের বিপরীত ভোল্টেজ সহনশীলতাও অন্যান্য সিলিকন ডায়োডের তুলনায় কম।
ডিভাইসটি সহ্য করতে পারে এমন সর্বাধিক বিপরীত ভোল্টেজকে প্রায়শই পিক ইনভার্স ভোল্টেজ (PIV) হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। এই পয়েন্ট-কন্টাক্ট ডায়োডগুলির একটির জন্য একটি সাধারণ বিপরীত ভোল্টেজের মান প্রায় 70 ভোল্ট।
সুবিধাদি
জার্মেনিয়াম ডায়োড, যা একটি পয়েন্ট-কন্টাক্ট ডায়োড নামেও পরিচিত, এটি বিভিন্ন উপায়ে মৌলিক বলে মনে হয় তবে এর কয়েকটি সুবিধা রয়েছে। প্রথম সুবিধা হল এটি উত্পাদন করা সহজ।
একটি পয়েন্ট-কন্টাক্ট ডায়োডের জন্য প্রসারণ বা এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির কৌশল প্রয়োজন হয় না, যা সাধারণত আরও ঐতিহ্যগত PN জংশন তৈরি করতে প্রয়োজন হয়।
নির্মাতারা এন-টাইপ জার্মেনিয়ামের অংশগুলি সহজেই আলাদা করতে পারে, তাদের অবস্থান করতে পারে এবং আদর্শ সংশোধন জংশনে তাদের সাথে একটি তারের সংযোগ করতে পারে। এই কারণেই, সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তির প্রাথমিক সময়কালে, এই ডায়োডগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল।
পয়েন্ট-কন্টাক্ট ডায়োডের ব্যবহারের সহজতা হল এর অতিরিক্ত সুবিধা। ছোট আকারের কারণে জংশনটির ক্যাপাসিট্যান্স অত্যন্ত কম।
এমনকি 1N914 এবং 1N916-এর মতো সাধারণ সিলিকন ডায়োডগুলির শুধুমাত্র কয়েকটি পিকোফ্যারাডের মান থাকলেও, পয়েন্ট-কন্টাক্ট ডায়োডগুলির মান আরও কম। এই বৈশিষ্ট্য তাদের রেডিও-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অত্যন্ত উপযুক্ত করে তোলে।
শেষ কিন্তু অন্তত নয়, পয়েন্ট কন্টাক্ট ডায়োড তৈরি করতে ব্যবহৃত জার্মেনিয়ামের ফলে ন্যূনতম ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ হয়, যা এটিকে ডিটেক্টর হিসেবে ব্যবহারের জন্য নিখুঁত করে তোলে। অতএব, ডায়োড পরিচালনার জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে কম ভোল্টেজ প্রয়োজন।
একটি সিলিকন ডায়োডের বিপরীতে, যা চালু করতে 0.6 ভোল্টের প্রয়োজন হয়, একটি জার্মেনিয়াম ডায়োডের সাধারণ ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ কমই 0.2 ভোল্ট।
অ্যাপ্লিকেশন
আপনি যদি শখ করেন এবং ছোট ছোট রেডিও সেট তৈরি করতে চান তাহলে আপনি একটি ক্রিস্টাল সেটে একটি পয়েন্ট কন্টাক্ট ডায়োডের সেরা প্রয়োগ পেতে পারেন।
রেডিও রিসিভারের একটি সবচেয়ে মৌলিক রূপ যা রেডিওর প্রথম দিনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হত একটি ক্রিস্টাল রেডিও রিসিভার হিসাবে পরিচিত। এটি সাধারণত একটি স্ফটিক সেট হিসাবেও পরিচিত।
এই রেডিওটির সবচেয়ে আকর্ষণীয় বিষয় হল এটি পরিচালনা করতে বাহ্যিক শক্তির প্রয়োজন হয় না। এটি আসলে তার অ্যান্টেনার মাধ্যমে প্রাপ্ত রেডিও সংকেতের শক্তি ব্যবহার করে অডিও সংকেত তৈরি করে।
এটি এর সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য উপাদান, একটি স্ফটিক আবিষ্কারক (পয়েন্ট কন্টাক্ট ডায়োড) থেকে এর নাম পেয়েছে, যা প্রাথমিকভাবে গ্যালেনার মতো একটি স্ফটিক উপাদান থেকে তৈরি করা হয়েছিল।
একটি বিন্দু যোগাযোগ জার্মেনিয়াম ডায়োড 1N34 ব্যবহার করে একটি সাধারণ ক্রিস্টাল রেডিও নিম্নলিখিত চিত্রটিতে দেখা যেতে পারে।
সার্কিটের সম্পূর্ণ নিবন্ধ এবং বিবরণের জন্য আপনি নিম্নলিখিত পোস্টটি উল্লেখ করতে পারেন:
একটি ক্রিস্টাল রেডিও সেট তৈরি করুন
