“पीएन जंक्शन डायोड | यह गुण है | सर्किट आरेख | महत्वपूर्ण अनुप्रयोग ”

 

अंतर्वस्तु

इस लेख में हम PN जंक्शन डायोड के बारे में जानेंगे और इसकी विशेषताएं इस प्रकार हैं:

  • पीएन जंक्शन डायोड क्या है?
  • PN जंक्शन डायोड की परिभाषा:
  • पीएन जंक्शन डायोड का कार्य सिद्धांत
  • पीएन जंक्शन डायोड के गुण
  • पीएन जंक्शन डायोड का सर्किट और प्रतीक
  • पीएन जंक्शन डायोड का समतुल्य सर्किट:
  • पीएन जंक्शन करंट प्रवाहित होता है
  • आदर्श वर्तमान वोल्टेज संबंध
  • पीएन जंक्शन के लक्षण
  • डायोड क्वासी-फर्मी स्तर
  • पीएन जंक्शन डायोड के अनुप्रयोग

पीएन जंक्शन डायोड क्या है?

PN जंक्शन डायोड की परिभाषा:

"एक पीएन जंक्शन डायोड दो-टर्मिनल या दो-इलेक्ट्रोड अर्धचालक डिवाइस है."

“एक डायोड को पीएन जंक्शन डायोड कहा जाता है यदि यह एक तरफ पी-प्रकार से बनता है और एक पूरक पर एन-प्रकार। या रिवर्स दिशा। "

"डायोड को विद्युत प्रवाह की अनुमति देने के लिए आगे की पक्षपाती स्थिति में होना चाहिए। इसके माध्यम से।"

  • यदि एक सकारात्मक वोल्टेज पी टर्मिनलों से जुड़ा हुआ है, तो वर्तमान पी से एन क्षेत्र में गुजरता है क्योंकि सकारात्मक वोल्टेज घट क्षेत्र को पार करने में मदद करता है। जब हम एक नकारात्मक वोल्टेज का उपयोग करते हैं तो पी-प्रकार पर लागू किया जाता है, घटता क्षेत्र बढ़ता है और वर्तमान को बहने से रोकता है।

पीएन जंक्शन डायोड कैसे काम करता है?

पीएन जंक्शन डायोड
पीएन जंक्शन डायोड

पीएन जंक्शन डायोड का कार्य सिद्धांत:

पीएन जंक्शन डायोड में, हम पीएन जंक्शन को आगे-बायस वोल्टेज के साथ नियोजित करने पर विचार करेंगे। हम वर्तमान-वोल्टेज विशेषताओं को निर्धारित कर सकते हैं। इस पी.एन. जंक्शन की संभावित बाधा तब कम हो जाती है जब इस पर आगे-बायस वोल्टेज लगाया जाता है। यह अंतरिक्ष प्रभारी क्षेत्र के माध्यम से ई और छेद को लीक करने की अनुमति देगा।

जब अंतरिक्ष चार्ज क्षेत्र में छेद पूरे क्षेत्र से गुजरना शुरू करते हैं, तो उन्हें अतिरिक्त अल्पसंख्यक वाहक मिलते हैं, जो कि बहाव, पुनर्संयोजन और प्रसार प्रक्रिया से छेद और अतिरिक्त अल्पसंख्यक वाहक होते हैं।

इसी तरह, जब क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों को अंतरिक्ष प्रभारी क्षेत्र से पी तक बहने की शुरुआत होती है, तो उन्हें अधिशेष अल्पसंख्यक वाहक इलेक्ट्रॉन मिलते हैं।

जब पी.एन. जंक्शनों के साथ सेमीकंडक्टर उपकरण रैखिक एम्पलीफायरों में कार्यरत होते हैं, उदाहरण के लिए, समय-अलग-अलग संकेत डीसी धाराओं और वोल्टेज पर ओवरलेड होते हैं। एक छोटा सा साइनसोइडल वोल्टेज एक dn वोल्टेज पर लागू होता है जो एक pn जंक्शन पर लगाया जाता है, जो एक छोटे-सिग्नल वाले करंट को आरंभ करेगा। वोल्टेज के लिए वर्तमान का अनुपात इस pn चौराहे के छोटे-संकेत प्रवेश को उत्पन्न करता है। फॉरवर्ड-बायस्ड pn चौराहे के प्रवेश में चालन और समाई पैरामीटर दोनों शामिल हैं।

पीएन जंक्शन वर्तमान क्या है?

जब एक अग्रेषित-पक्षपाती वोल्टेज को पीएन जंक्शन पर लागू किया जाता है, तो डिवाइस में एक वर्तमान उत्पन्न होता है। जिसे पीएन जंक्शन करंट के रूप में जाना जाता है।

आदर्श वर्तमान वोल्टेज संबंध को परिभाषित करें:

आदर्श पीएन जंक्शन वर्तमान:

एक पीएन चौराहे पर आदर्श वर्तमान पिछले अनुभाग में वर्णित चौथे सिद्धांत के महत्वपूर्ण घटकों पर निर्भर करता है। चौराहे पर कुल वर्तमान इन इलेक्ट्रॉनों और छेद धाराओं का योग है, जो कि कमी क्षेत्र के माध्यम से स्थिर रहते हैं।

अल्पसंख्यक वाहक सांद्रता वाले ग्रेडिएंट्स प्रसार धाराओं का निर्माण करते हैं, और क्योंकि हम विचार कर रहे हैं कि अंतरिक्ष-चार्ज किनारे पर विद्युत क्षेत्र '0' होगा, हम इस दृष्टिकोण में अल्पसंख्यक के लिए बहाव वर्तमान को अनदेखा कर सकते हैं।

पीएन जंक्शन डायोड का समतुल्य सर्किट:

फॉरवर्ड-बायस्ड pn जंक्शन का छोटा-सिग्नल समतुल्य सर्किट एक समीकरण से लिया गया है।

य = जीd+ जेωcd

पीएन जंक्शन डायोड का समतुल्य सर्किट

प्रसार प्रतिरोध (आर) के समानांतर में जंक्शन समाई को जोड़ना आवश्यक हैd) और प्रसार समाई। समकक्ष सर्किट के लिए अंतिम तत्व प्रतिरोध की एक श्रृंखला है। तटस्थ n और p क्षेत्रों में एक 'C' नंबर pf प्रतिरोध होता है, इसलिए वास्तविक pn जंक्शन में एक श्रृंखला प्रतिरोध शामिल होता है जो पूर्ण समतुल्य सर्किट को उपरोक्त चित्र में दर्शाया गया है।

वास्तविक जंक्शन के माध्यम से वोल्टेज है - वास्तविक वोल्टेज (वी)a), और पीएन डायोड पर लागू कुल वोल्टेज (वी) द्वारा निर्दिष्ट किया गया हैअनुप्रयोग) तो आदर्श स्थिति के लिए अभिव्यक्ति इस प्रकार है:

              वीअनुप्रयोग वी =a+ इरs

श्रृंखला प्रतिरोध के प्रभाव के साथ पीएन जंक्शन डायोड के लिए फॉरवर्ड-बायस्ड IV विशेषताएं

उपरोक्त आंकड़ा VI विशेषताओं है जो श्रृंखला प्रतिरोध के प्रभाव को प्रकट करता है। एक वोल्टेज, जो सामान्य रूप से अधिक हो सकता है, प्रतिरक्षा के एक लकीर को शामिल किए जाने पर सटीक समान वर्तमान मूल्य को खोजने के लिए आवश्यक है। डायोड के बहुमत में, शो प्रतिरोध शायद नगण्य होगा। Pn जंक्शनों के साथ कुछ सेमीकंडक्टर तंत्र में, लेकिन श्रृंखला प्रतिरोध कुछ प्रतिक्रिया पाश में होगा।

उलटा पक्षपातपूर्ण पुनर्संयोजन वर्तमान:

यदि पीएन जंक्शन डायोड रिवर्स बायपासिंग में है, तो यह पता चला कि मोबाइल छेद और इलेक्ट्रॉनों को अंतरिक्ष-प्रभारी अनुभाग से मिटा दिया गया था। नकारात्मक संकेत एक नकारात्मक पुनर्संयोजन दर की व्याख्या करता है; इसलिए, हम वास्तव में रिवर्स-बायस्ड स्पेस चार्ज क्षेत्र के अंदर इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े पैदा कर रहे हैं। थर्मल संतुलन को फिर से स्थापित करने की कोशिश के दौरान प्रक्रिया में अतिरिक्त छेद और इलेक्ट्रॉनों का पुनर्संयोजन। यह मानते हुए कि रिवर्स-पूर्वाग्रह क्षेत्र में छेद और इलेक्ट्रॉनों की एकाग्रता अनिवार्य रूप से शून्य है, छेद और इलेक्ट्रॉनों जाल स्तर के माध्यम से उत्पन्न होते हैं, जो थर्मल संतुलन को पुनर्जीवित करने का भी प्रयास करते हैं।

चूंकि छेद और इलेक्ट्रॉन उत्पन्न होते हैं, वे विद्युत क्षेत्र द्वारा अंतरिक्ष-प्रभारी क्षेत्र से फंस जाते हैं। चार्ज का प्रवाह एक रिवर्स-बायसिंग की वर्तमान दिशा में है। यह रिवर्स-बायस प्रोडक्शन करंट, जो मुख्य रूप से स्पेस-चार्ज क्षेत्र में छेद और इलेक्ट्रॉनों के निर्माण का एक परिणाम है, रिवर्स-बायस आदर्श संतृप्ति वर्तमान में जोड़ा जाता है।

वायदा बायोडाइबेशन वर्तमान:

रिवर्स-बायस्ड पीएन जंक्शन के लिए, इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों को ज्यादातर स्पेस चार्ज क्षेत्र से साफ किया जाता है। आगे के पूर्वाग्रह के तहत, हालांकि, इलेक्ट्रॉन और छेद अंतरिक्ष प्रभारी क्षेत्र में इंजेक्ट किए जाते हैं; उस दौरान कुछ अतिरिक्त वाहक शुल्क अंतरिक्ष प्रभारी क्षेत्र में हो सकते हैं। इस बात की निश्चित संभावना है कि इनमें से कुछ इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों को उस समय के दौरान भी पुनः संयोजित किया जाएगा।

डायोड क्वासी-फर्मी स्तर

डायोड के अर्ध-फर्मी स्तर
छवि क्रेडिट: काढ़ा ओहरडायोड क्वासी-फर्मी स्तरसीसी द्वारा एसए 3.0

PN जंक्शन, डायोड के उपयोग क्या हैं?

पीएन जंक्शन डायोड के महत्वपूर्ण अनुप्रयोग:

पीएन जंक्शन डायोड के महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं:

  • पीएन जंक्शन डायोड को फोटोडायोड के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
  • पीएन जंक्शन डायोड का उपयोग सौर कोशिकाओं के रूप में किया जा सकता है।
  • फॉरवर्ड बायस्ड पीएन जंक्शन डायोड का उपयोग एलईडी के रूप में किया जाता है।
  • पी.एन. जंक्शन डायोड का उपयोग वैक्टर में वोल्टेज-नियंत्रित डिवाइस में रेक्टिफायर के रूप में किया जाता है।

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सौम्या भट्टाचार्य के बारे में

वर्तमान में मैं इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में निवेशित हूं।
मेरे लेख एक बहुत ही सरल लेकिन सूचनात्मक दृष्टिकोण में कोर इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रमुख क्षेत्रों पर केंद्रित हैं।
मैं एक विशद शिक्षार्थी हूं और इलेक्ट्रॉनिक्स डोमेन के क्षेत्र में सभी नवीनतम तकनीकों से खुद को अपडेट रखने की कोशिश करता हूं।

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