পি-এন জংশন ডায়োড থিওরি এবং কার্যকারিতা সম্পর্কে বোঝা

সমস্যাগুলি দূর করার জন্য আমাদের উপকরণটি ব্যবহার করে দেখুন





প্রতি পি-এন জংশন ডায়োড সিলিকনের টুকরোটির একপাশে পি-টাইপ ডোপান্ট (বোরান) এবং অন্যদিকে একটি এন-টাইপ ডোপান্ট (ফসফরাস) দিয়ে ডপিং দিয়ে গঠিত হয় Sil সিলিকনের পরিবর্তে আমরা ব্যবহার করতে পারি। পি-এন জংশন ডায়োড একটি দ্বি-টার্মিনাল ডিভাইস। এটি পি-এন জংশন ডায়োডের প্রাথমিক নির্মাণ। এটি একটি সহজ সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির মধ্যে একটি কারণ এটি কেবলমাত্র এক দিকে প্রবাহিত করতে পারে di ডায়োড প্রয়োগ করা ভোল্টেজের সাথে রৈখিক আচরণ করে না এবং এটির একটি ঘনিষ্ঠ V-I সম্পর্ক রয়েছে।

পি-এন জংশন ডায়োড কী?

একটি পি-এন জংশন ডায়োড সিলিকনের একটি টুকরো যা দুটি টার্মিনাল রয়েছে। একটি টার্মিনাল পি-টাইপ উপাদান এবং অন্যটি এন-টাইপ উপাদান দিয়ে ডোপ করা হয়। পি-এন জংশনটি সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডের জন্য মৌলিক উপাদান। একটি সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড ইলেক্ট্রনগুলির প্রবাহকে কেবলমাত্র এক দিকে পুরোপুরি সহজতর করে - যা সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডের মূল কাজ। এটি একটি সংশোধক হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।




পি-এন জংশন

পি-এন জংশন

পিএন জংশন ডায়োড থিয়োরি

দুটি অপারেটিং অঞ্চল রয়েছে: পি-টাইপ এবং এন-টাইপ। এবং প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের ভিত্তিতে, পি-এন জংশন ডায়োডের জন্য তিনটি সম্ভাব্য 'বাইসিং' শর্ত রয়েছে, যা নিম্নরূপ:



জিরো বায়াস - পিএন জংশন ডায়োডে কোনও বাহ্যিক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় না।
এগিয়ে পক্ষপাত - ভোল্টেজ সম্ভাব্যতা ধরণেরভাবে পি-টাইপ টার্মিনালের সাথে এবং নেতিবাচকভাবে ডায়োডের এন-টাইপ টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত।
বিপরীত পক্ষপাত - ভোল্টেজ সম্ভাব্যতা পি-টাইপ টার্মিনালের সাথে নেতিবাচকভাবে এবং ডায়োডের এন-টাইপ টার্মিনালের সাথে ইতিবাচকভাবে সংযুক্ত।

জিরো বায়াসড কন্ডিশন

এই ক্ষেত্রে, কোনও বাহ্যিক ভোল্টেজ পি-এন জংশন ডায়োডে প্রয়োগ করা হয় না এবং তাই, ইলেক্ট্রনগুলি পি-পার্শ্বে বিভক্ত হয় এবং একই সাথে গর্তগুলি জংশনের মধ্য দিয়ে এন-পার্শ্বের দিকে ছড়িয়ে যায় এবং তারপরে একে অপরের সাথে একত্রিত হয়। এ কারণে এই চার্জ ক্যারিয়ারগুলির দ্বারা একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র উত্পন্ন হয়। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র চার্জযুক্ত বাহকগুলির আরও বিস্তারের বিরোধিতা করে যাতে মধ্য অঞ্চলে কোনও গতিবিধি না ঘটে। এই অঞ্চলটি হ্রাস প্রস্থ বা স্থান চার্জ হিসাবে পরিচিত।

নিরপেক্ষ অবস্থা

নিরপেক্ষ অবস্থা

এগিয়ে পক্ষপাত

ফরোয়ার্ড বায়াস অবস্থায়, ব্যাটারির নেতিবাচক টার্মিনালটি এন-টাইপ উপাদান এবং এর ধনাত্মক টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত থাকে ব্যাটারি টা পি-টাইপ উপাদানের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই সংযোগটিকে পজিটিভ ভোল্টেজ দেওয়া হিসাবেও ডাকা হয়। এন-অঞ্চল থেকে ইলেকট্রনগুলি জংশনটি অতিক্রম করে পি-অঞ্চলে প্রবেশ করে। পি অঞ্চলে যে আকর্ষণীয় বল উত্পন্ন হয় তার কারণে ইলেক্ট্রনগুলি আকৃষ্ট হয় এবং ইতিবাচক টার্মিনালের দিকে অগ্রসর হয়। একই সাথে গর্তগুলি ব্যাটারির নেতিবাচক টার্মিনালে আকৃষ্ট হয়। ইলেক্ট্রন এবং গর্ত বর্তমান প্রবাহের চলাচল দ্বারা। এই অবস্থায়, ইতিবাচক এবং নেতিবাচক আয়নগুলির সংখ্যা হ্রাসের কারণে হ্রাস অঞ্চলের প্রস্থ হ্রাস পায়।


ফরোয়ার্ড বায়াস শর্ত

ফরোয়ার্ড বায়াস শর্ত

ভি-আই বৈশিষ্ট্য

ধনাত্মক ভোল্টেজ সরবরাহ করে, বৈদ্যুতিনগুলি সম্ভাব্য বাধা (ক্ষয় স্তর) অতিক্রম করতে এবং জংশনটি অতিক্রম করার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি অর্জন করে এবং একই জিনিসটি গর্তগুলির সাথেও ঘটে। জংশনটি অতিক্রম করার জন্য বৈদ্যুতিন এবং গর্তগুলির দ্বারা প্রয়োজনীয় শক্তির পরিমাণ জিআইয়ের জন্য বাধা সম্ভাবনা 0.3 ভি এবং সি এর জন্য 0.7 ভি, গাএর জন্য 1.2.V এর সমান। এটি ভোল্টেজ ড্রপ নামেও পরিচিত। ডায়োড জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের কারণে ঘটে। এটি নীচের গ্রাফটিতে লক্ষ্য করা যায়।

ফোরওয়ার্ড পক্ষপাতিত্ব ভি-আই বৈশিষ্ট্য

ফরোয়ার্ড পক্ষপাতী ভি-আই বৈশিষ্ট্য

বিপরীত পক্ষপাত

ফরোয়ার্ড বায়াস অবস্থায়, ব্যাটারির নেতিবাচক টার্মিনালটি এন-টাইপ উপাদানের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং ব্যাটারির ধনাত্মক টার্মিনালটি পি-টাইপ উপাদানের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই সংযোগটি ইতিবাচক ভোল্টেজ দেওয়ার হিসাবেও পরিচিত। সুতরাং, ভোল্টেজ এবং হ্রাস স্তর উভয়ের কারণে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র একই দিকে same এটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে আগের চেয়ে শক্তিশালী করে তোলে। এই শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কারণে, বৈদ্যুতিন এবং গর্তগুলি জংশনটি অতিক্রম করার জন্য আরও বেশি শক্তি চায় যাতে তারা বিপরীত অঞ্চলে ছড়িয়ে দিতে না পারে। সুতরাং, ইলেকট্রন এবং গর্তের চলাচলের অভাবের কারণে কোনও বর্তমান প্রবাহ নেই।

বিপরীত পক্ষপাতহীন অবস্থায় হ্রাস স্তর layer

বিপরীত পক্ষপাতহীন অবস্থায় হ্রাস স্তর layer

এন-টাইপ অর্ধপরিবাহী থেকে বৈদ্যুতিনগুলি ইতিবাচক টার্মিনালের দিকে আকৃষ্ট হয় এবং পি-টাইপ অর্ধপরিবাহী থেকে গর্তগুলি নেতিবাচক টার্মিনালের প্রতি আকৃষ্ট হয় are এটি এন-টাইপের ইলেক্ট্রনের সংখ্যা হ্রাস এবং পি-টাইপের গর্তের দিকে নিয়ে যায়। এছাড়াও, এন-টাইপ অঞ্চলে ধনাত্মক আয়নগুলি তৈরি হয় এবং পি-টাইপ অঞ্চলে নেতিবাচক আয়নগুলি তৈরি হয়।

বিপরীত পক্ষপাতের জন্য সার্কিট ডায়াগ্রাম

বিপরীত পক্ষপাতের জন্য সার্কিট ডায়াগ্রাম

সুতরাং, ইতিবাচক এবং নেতিবাচক আয়নগুলির ক্রমবর্ধমান সংখ্যার কারণে হ্রাস স্তরের প্রশস্ততা বৃদ্ধি পেয়েছে।

ভি-আই বৈশিষ্ট্য

স্ফটিক মধ্যে তাপ শক্তির কারণে সংখ্যালঘু ক্যারিয়ার উত্পাদিত হয়। সংখ্যালঘু ক্যারিয়ার বলতে এন-টাইপ উপাদানগুলির একটি গর্ত এবং পি-টাইপ উপাদানগুলিতে ইলেকট্রন বোঝায়। এই সংখ্যালঘু বাহক হ'ল যথাক্রমে নেতিবাচক টার্মিনাল এবং ধনাত্মক টার্মিনাল দ্বারা পি-এন জংশনের দিকে এগিয়ে যাওয়া ইলেকট্রন এবং গর্ত। সংখ্যালঘু ক্যারিয়ারের চলাফেরার কারণে খুব সামান্য বর্তমান প্রবাহ, যা ন্যানো অ্যাম্পিয়ার পরিসরে (সিলিকনের জন্য)। এই স্রোতটিকে রিভার্স স্যাচুরেশন কারেন্ট বলা হয়। স্যাচুরেশন অর্থ, তার সর্বোচ্চ মান পৌঁছানোর পরে, একটি স্থিতিশীল অবস্থা পৌঁছে যায় যেখানে বর্ধমান ভোল্টেজের সাথে বর্তমান মান একই থাকে।

বিপরীত কারেন্টের প্রস্থতা সিলিকন ডিভাইসের জন্য ন্যানো-অ্যাম্পিয়ারের ক্রম। যখন বিপরীত ভোল্টেজ সীমা ছাড়িয়ে বৃদ্ধি করা হয়, তারপরে বিপরীত কারেন্টটি মারাত্মকভাবে বৃদ্ধি পায়। এই নির্দিষ্ট ভোল্টেজ যা বিপরীত কারেন্টে কঠোর পরিবর্তন ঘটায় তাকে রিভার্স ব্রেকডাউন ভোল্টেজ বলে। ডায়োড ভাঙ্গন দুটি প্রক্রিয়া দ্বারা ঘটে: হিমসাগর ভাঙ্গন এবং জেনার ব্রেকডাউন।

আই = আইএস [এক্সপ্রেস (কিউভি / কেটি) -1]
কে - বোল্টজমান কনস্ট্যান্ট
টি - জংশন তাপমাত্রা (কে)
(কেটি / কিউ) ঘরের তাপমাত্রা = 0.026 ভি

সাধারণত আইএস খুব ছোট প্রবাহ হিসাবে প্রায় 10-17 …… 10-13 এ হয়

সুতরাং, এটি হিসাবে লেখা যেতে পারে

আই = আইএস [এক্সপ্রেস (ভ / ​​0.0.26) -1]

বিপরীত বায়াসের জন্য ভি-আই বৈশিষ্ট্যযুক্ত গ্রাফ

বিপরীত বায়াসের জন্য ভি-আই বৈশিষ্ট্যযুক্ত গ্রাফ

পিএন জংশন ডায়োডের অ্যাপ্লিকেশন

পি-এন জংশন ডায়োডে অনেকগুলি অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে।

  • বিপরীত পক্ষপাতযুক্ত কনফিগারেশনে পি-এন জংশন ডায়োড 400nm থেকে 1000nm এর মধ্যে একটি পরিসীমা থেকে আলোর সংবেদনশীল, যার মধ্যে ভিজিবল আলো অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। অতএব, এটি একটি ফোটোডিওড হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
  • এটি সোলার সেল হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।
  • পি-এন জংশন ফরোয়ার্ড বায়াস শর্তটি সমস্ত ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয় নেতৃত্বাধীন আলো অ্যাপ্লিকেশন ।
  • পি-এন জংশন পক্ষপাতদুষ্ট ভোল্টেজ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় তাপমাত্রা সেন্সর , এবং রেফারেন্স ভোল্টেজ।
  • এটি বহু সার্কিটে ব্যবহৃত হয় ’ সংশোধনকারী , varactors জন্য ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত দোলক

ভি-আই পি-এন জংশন ডায়োডের বৈশিষ্ট্য

ভি-আই পি-এন জংশন ডায়োডের বৈশিষ্ট্য

ভি-আই পি-এন জংশন ডায়োডের বৈশিষ্ট্য

গ্রাফটি আলাদা হয়ে যাবে অর্ধপরিবাহী উপকরণ পি-এন জংশন ডায়োড নির্মাণে ব্যবহৃত হয়। নীচের চিত্রটি পরিবর্তনগুলি চিত্রিত করে।

সিলিকন, জার্মেনিয়াম এবং গ্যালিয়াম আরসিনাইডের সাথে তুলনা

সিলিকন, জার্মেনিয়াম এবং গ্যালিয়াম আর্সেনাইডের সাথে তুলনা

এই সব সম্পর্কে পি-এন জংশন ডায়োডের তত্ত্ব , কার্যকারী নীতি এবং এর প্রয়োগসমূহ। আমরা বিশ্বাস করি যে এই নিবন্ধে প্রদত্ত তথ্যগুলি এই ধারণাটির আরও ভাল বোঝার জন্য আপনার পক্ষে সহায়ক। তদ্ব্যতীত, এই নিবন্ধ বা বাস্তবায়নে কোনও সহায়তা সম্পর্কিত কোনও প্রশ্নের জন্য বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক্স প্রকল্প, আপনি নীচের মন্তব্য বিভাগে মন্তব্য করে আমাদের যোগাযোগ করতে পারেন। আপনার জন্য এখানে একটি প্রশ্ন - পি-এন জংশন ডায়োডের মূল প্রয়োগ কী?

ছবির ক্রেডিট: