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सेवा मेरे पी-एन जंक्शन डायोड एक पी-टाइप डोपेंट (बोरान) के साथ सिलिकॉन के एक टुकड़े को डोपिंग द्वारा बनाया गया है और दूसरी तरफ एन-टाइप डोपेंट (फास्फोरस) के साथ बनाया गया है। सिलिकॉन के बजाय इसका इस्तेमाल किया जा सकता है। पी-एन जंक्शन डायोड एक दो-टर्मिनल डिवाइस है। यह पी-एन जंक्शन डायोड का मूल निर्माण है। यह सबसे सरल अर्धचालक उपकरणों में से एक है क्योंकि यह धारा को केवल एक दिशा में प्रवाह करने की अनुमति देता है। डायोड लागू वोल्टेज के संबंध में रैखिक व्यवहार नहीं करता है, और इसका एक घातीय वी-आई संबंध है।

P-N जंक्शन डायोड क्या है?

पी-एन जंक्शन डायोड सिलिकॉन का एक टुकड़ा है जिसमें दो टर्मिनल होते हैं। टर्मिनलों में से एक को पी-प्रकार की सामग्री के साथ और दूसरे को एन-प्रकार की सामग्री के साथ डोप किया गया है। पी-एन जंक्शन अर्धचालक डायोड के लिए मूल तत्व है। एक सेमीकंडक्टर डायोड केवल एक दिशा में पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह की सुविधा देता है - जो सेमीकंडक्टर डायोड का मुख्य कार्य है। इसका उपयोग रेक्टिफायर के रूप में भी किया जा सकता है।

पी-एन जंक्शन

पीएन जंक्शन डायोड थ्योरी

दो ऑपरेटिंग क्षेत्र हैं: पी-प्रकार और एन-प्रकार। और लागू वोल्टेज के आधार पर, पी-एन जंक्शन डायोड के लिए तीन संभावित 'पूर्वाग्रह' स्थितियां हैं, जो इस प्रकार हैं:

शून्य बिआस - पीएन जंक्शन डायोड पर कोई बाहरी वोल्टेज नहीं लगाया जाता है।
अग्र अभिनति - वोल्टेज की क्षमता सकारात्मक रूप से पी-टाइप टर्मिनल से जुड़ी होती है और नकारात्मक रूप से डायोड के एन-टाइप टर्मिनल से जुड़ी होती है।
विपरीत पूर्वाग्रह - वोल्टेज की क्षमता नकारात्मक रूप से पी-टाइप टर्मिनल से जुड़ी है और सकारात्मक रूप से एन-टाइप टर्मिनल के लिए डायोड है।

जीरो बायस्ड कंडीशन

इस स्थिति में, पी-एन जंक्शन डायोड पर कोई बाहरी वोल्टेज लागू नहीं किया जाता है और इसलिए, इलेक्ट्रॉन पी-साइड में फैल जाते हैं और साथ ही छेद जंक्शन के माध्यम से एन-साइड की ओर फैल जाते हैं, और फिर एक-दूसरे के साथ गठबंधन करते हैं। इसके कारण इन आवेश वाहकों द्वारा एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न किया जाता है। विद्युत क्षेत्र आवेशित वाहक के अधिक प्रसार का विरोध करता है ताकि मध्य क्षेत्र में कोई हलचल न हो। इस क्षेत्र को कमी चौड़ाई या अंतरिक्ष प्रभार के रूप में जाना जाता है।

निष्पक्ष स्थिति

अग्र अभिनति

आगे के पूर्वाग्रह की स्थिति में, बैटरी का नकारात्मक टर्मिनल N- प्रकार की सामग्री और सकारात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है बैटरी पी-टाइप सामग्री से जुड़ा है। इस कनेक्शन को सकारात्मक वोल्टेज देने के रूप में भी कहा जाता है। एन-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन जंक्शन को पार करते हैं और पी-क्षेत्र में प्रवेश करते हैं। पी-क्षेत्र में उत्पन्न होने वाले आकर्षक बल के कारण इलेक्ट्रॉन आकर्षित होते हैं और सकारात्मक टर्मिनल की ओर बढ़ते हैं। इसके साथ ही छेद बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल की ओर आकर्षित होते हैं। इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के संचलन से करंट प्रवाहित होता है। इस स्थिति में, सकारात्मक और नकारात्मक आयनों की संख्या में कमी के कारण कमी क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है।

फॉरवर्ड बायस कंडीशन

वी- I लक्षण

सकारात्मक वोल्टेज की आपूर्ति करके, इलेक्ट्रॉनों को संभावित बाधा (कमी परत) को पार करने और जंक्शन को पार करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा मिलती है और यही बात छिद्रों के साथ भी होती है। जंक्शन को पार करने के लिए इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों द्वारा आवश्यक ऊर्जा की मात्रा जीई के लिए बाधा क्षमता 0.3 वी और सी के लिए 0.7 वी, GaAs के लिए 1.2V के बराबर है। इसे वोल्टे ड्रॉप के रूप में भी जाना जाता है। डायोड में वोल्टेज की गिरावट आंतरिक प्रतिरोध के कारण होती है। इसे नीचे दिए गए ग्राफ़ में देखा जा सकता है।

फॉरवर्ड पूर्वाग्रह वी- I लक्षण

विपरीत पूर्वाग्रह

आगे की पूर्वाग्रह स्थिति में, बैटरी का नकारात्मक टर्मिनल एन-प्रकार की सामग्री से जुड़ा होता है और बैटरी का सकारात्मक टर्मिनल पी-प्रकार की सामग्री से जुड़ा होता है। इस कनेक्शन को सकारात्मक वोल्टेज देने के रूप में भी जाना जाता है। इसलिए, वोल्टेज और रिक्तीकरण परत दोनों के कारण विद्युत क्षेत्र एक ही दिशा में है। यह विद्युत क्षेत्र को पहले से अधिक मजबूत बनाता है। इस मजबूत विद्युत क्षेत्र के कारण, इलेक्ट्रॉन और छेद जंक्शन को पार करने के लिए अधिक ऊर्जा चाहते हैं ताकि वे विपरीत क्षेत्र में फैल न सकें। इसलिए, इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की गति में कमी के कारण कोई वर्तमान प्रवाह नहीं है।

रिवर्स बायस्ड कंडीशन में डिप्लेशन की परत

एन-टाइप सेमीकंडक्टर से इलेक्ट्रॉनों को सकारात्मक टर्मिनल की ओर आकर्षित किया जाता है और पी-टाइप सेमीकंडक्टर से छेद नकारात्मक टर्मिनल के लिए आकर्षित होते हैं। इसके चलते N- टाइप में इलेक्ट्रॉनों की संख्या में कमी आती है और P- टाइप में छेद होते हैं। इसके अलावा, सकारात्मक आयनों को एन-प्रकार के क्षेत्र में बनाया जाता है और नकारात्मक आयनों को पी-टाइप क्षेत्र में बनाया जाता है।

रिवर्स पूर्वाग्रह के लिए सर्किट आरेख

इसलिए, सकारात्मक और नकारात्मक आयनों की बढ़ती संख्या के कारण कमी परत की चौड़ाई बढ़ जाती है।

वी- I लक्षण

क्रिस्टल में थर्मल ऊर्जा के कारण अल्पसंख्यक वाहक उत्पन्न होते हैं। अल्पसंख्यक वाहक का अर्थ है एन-टाइप सामग्री में छेद और पी-टाइप सामग्री में इलेक्ट्रॉनों। ये अल्पसंख्यक वाहक क्रमशः नकारात्मक टर्मिनल और सकारात्मक टर्मिनल द्वारा पी-एन जंक्शन की ओर धकेले गए इलेक्ट्रॉन और छेद हैं। अल्पसंख्यक वाहकों की आवाजाही के कारण, बहुत कम धारा प्रवाहित होती है, जो नैनो एम्पीयर रेंज (सिलिकॉन के लिए) में है। इस करंट को रिवर्स सैचुरेशन करंट कहा जाता है। संतृप्ति का मतलब है, अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंचने के बाद, एक स्थिर स्थिति तक पहुंच जाता है जिसमें वर्तमान मूल्य में वृद्धि वोल्टेज के साथ समान रहती है।

रिवर्स करंट का परिमाण सिलिकॉन उपकरणों के लिए नैनो-एम्पीयर के क्रम का है। जब रिवर्स वोल्टेज को सीमा से परे बढ़ा दिया जाता है, तो रिवर्स वर्तमान तेजी से बढ़ जाता है। यह विशेष वोल्टेज जो रिवर्स करंट में कठोर बदलाव का कारण बनता है, रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज कहलाता है। डायोड ब्रेकडाउन दो तंत्रों द्वारा होता है: एवलांच ब्रेकडाउन और जेनर ब्रेकडाउन।

I = IS [exp (qV / kT) -1]
के - बोल्ट्जमान कॉन्स्टेंट
टी - जंक्शन तापमान (K)
(kT / q) कमरे का तापमान = ०.०२६ वी

आमतौर पर IS 10-17 …… 10-13A में लगभग एक बहुत छोटा करंट होता है

इसलिए, इसे लिखा जा सकता है

I = IS [exp (V / 0.026) -1]

V-I अभिलक्षण ग्राफ प्रतिलोम पूर्वाग्रह के लिए

पीएन जंक्शन डायोड के अनुप्रयोग

पी-एन जंक्शन डायोड में कई अनुप्रयोग हैं।

रिवर्स-बायस्ड कॉन्फ़िगरेशन में पी-एन जंक्शन डायोड 400nm से 1000nm के बीच की सीमा से प्रकाश के प्रति संवेदनशील है, जिसमें VISIBLE प्रकाश शामिल है। इसलिए, यह एक फोटोडायोड के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
इसे सौर सेल के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।
पी-एन जंक्शन फॉरवर्ड बायस स्थिति सभी में उपयोग की जाती है एलईडी प्रकाश अनुप्रयोगों ।
पी-एन जंक्शन पक्षपाती भर में वोल्टेज का उपयोग बनाने के लिए किया जाता है तापमान सेंसर , और संदर्भ वोल्टेज।
इसका उपयोग कई सर्किटों में किया जाता है ' रेक्टिफायर्स , के लिए वैक्टर वोल्टेज नियंत्रित दोलक ।

पी-एन जंक्शन डायोड के वी-I लक्षण

अलग-अलग के लिए ग्राफ बदल दिया जाएगा अर्धचालक सामग्री पी-एन जंक्शन डायोड के निर्माण में उपयोग किया जाता है। नीचे दिए गए आरेख में परिवर्तनों को दर्शाया गया है।

सिलिकॉन, जर्मेनियम और गैलियम आर्सिनाइड के साथ तुलना

सिलिकॉन, जर्मेनियम और गैलियम आर्सेनाइड के साथ तुलना

“स्नबर सर्किट सिद्धांत डिजाइन और अनुप्रयोग ”

यह सब के बारे में है पी-एन जंक्शन डायोड का सिद्धांत , काम सिद्धांत और उसके अनुप्रयोगों। हमारा मानना है कि इस अवधारणा की बेहतर समझ के लिए इस लेख में दी गई जानकारी आपके लिए उपयोगी है। इसके अलावा, इस लेख के बारे में किसी भी प्रश्न या कार्यान्वयन में मदद के लिए विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक्स परियोजनाएं, आप नीचे टिप्पणी अनुभाग में टिप्पणी करके हमें संपर्क कर सकते हैं। यहां आपके लिए एक प्रश्न है - पी-एन जंक्शन डायोड का मुख्य अनुप्रयोग क्या है?

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