पीएन जंक्शन: गुण, सर्किट, 7 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। "

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

• यदि एक सकारात्मक वोल्टेज पी टर्मिनल से जुड़ा है, तो वर्तमान पी से एन क्षेत्र से होकर गुजरता है क्योंकि सकारात्मक वोल्टेज कमी क्षेत्र को पार करने में मदद करता है। जब हम a . का उपयोग करते हैं नकारात्मक वोल्टेज पी-टाइप पर लागू किया जाता है, कमी क्षेत्र बढ़ता है और करंट को बहने से रोकता है।

पीएन जंक्शन डायोड कैसे काम करता है?

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 पीएन जंक्शनों के साथ अर्धचालक उपकरण रैखिक एम्पलीफायरों में नियोजित होते हैं, उदाहरण के तौर पर, डीसी धाराओं और वोल्टेज पर समय-भिन्न संकेत ओवरले होते हैं। एक पीएन जंक्शन पर लागू डीसी वोल्टेज पर लागू होने वाला एक छोटा साइनसॉइडल वोल्टेज एक छोटे-सिग्नल करंट को आरंभ करेगा।

वोल्टेज के लिए वर्तमान का अनुपात इस पीएन चौराहे के छोटे-सिग्नल प्रवेश को उत्पन्न करता है। फॉरवर्ड-बायस्ड पीएन चौराहे के प्रवेश में चालन और समाई दोनों पैरामीटर 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 = जी_d+ जे_ωc_d

प्रसार प्रतिरोध (आर) के समानांतर में जंक्शन समाई को जोड़ना आवश्यक है_d) 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।

RSI वास्तविक जंक्शन के माध्यम से वोल्टेज है - वास्तविक वोल्टेज (वीए), और पीएन डायोड पर लागू कुल वोल्टेज द्वारा निर्दिष्ट है (Vapp) तो आदर्श स्थिति के लिए अभिव्यक्ति निम्नानुसार है:

              वी_{अनुप्रयोग} वी =_a+ इर_s

उपरोक्त आंकड़ा VI विशेषताएँ हैं जो श्रृंखला प्रतिरोध के प्रभाव को प्रकट करती हैं। एक वोल्टेज, जो सामान्य रूप से अधिक हो सकता है, ठीक उसी वर्तमान मूल्य को खोजने के लिए आवश्यक है जब प्रतिरक्षा की एक लकीर शामिल हो। अधिकांश डायोड में, शो प्रतिरोध शायद नगण्य होगा।

पीएन जंक्शनों के साथ कुछ अर्धचालक उपकरण में, लेकिन श्रृंखला प्रतिरोध कुछ फीडबैक लूप में होगा।

उलटा पक्षपातपूर्ण पुनर्संयोजन वर्तमान:

यदि एक पीएन जंक्शन डायोड रिवर्स बायसिंग में है, तो यह पता चला कि मोबाइल छेद और इलेक्ट्रॉनों को स्पेस-चार्ज सेक्शन 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 उत्पन्न कर रहे हैं।

थर्मल संतुलन को फिर से स्थापित करने के प्रयास के दौरान प्रक्रिया में अतिरिक्त छिद्रों और इलेक्ट्रॉनों का पुनर्संयोजन। यह देखते हुए कि रिवर्स-बायस क्षेत्र में छिद्रों और इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता अनिवार्य रूप से शून्य है, ट्रैप स्तर के माध्यम से छेद और इलेक्ट्रॉन उत्पन्न होते हैं, जो थर्मल संतुलन को पुनर्जीवित करने का भी प्रयास करता है।

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। हालांकि, आगे के पूर्वाग्रह के तहत, अंतरिक्ष आवेश क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों को अंतःक्षेपित किया जाता है; उस दौरान स्पेस चार्ज क्षेत्र में कुछ अतिरिक्त वाहक शुल्क हो सकते हैं।

इस बात की निश्चित संभावना है कि इनमें से कुछ इलेक्ट्रॉन और छिद्र उस समय के दौरान भी पुनर्संयोजन करेंगे।

डायोड क्वासी-फर्मी स्तर

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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सौमली भट्टाचार्य

नमस्ते, मैं सौमाली भट्टाचार्य हूं। मैंने इलेक्ट्रॉनिक्स में मास्टर किया है।
वर्तमान में मैं इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में निवेशित हूं।
मेरे लेख बहुत ही सरल लेकिन जानकारीपूर्ण दृष्टिकोण से कोर इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रमुख क्षेत्रों पर केंद्रित हैं।
मैं एक प्रतिभाशाली विद्यार्थी हूं और इलेक्ट्रॉनिक्स डोमेन के क्षेत्र में सभी नवीनतम तकनीकों से खुद को अपडेट रखने की कोशिश करता हूं।

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