সৃজনশীলঃ ‘p–n জাংশনের I–V…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০২১ – অর্ধপরিবাহী ও ইলেকট্রনিক্স, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীতে প্রোটন ও ইলেকট্রন সংখ্যা সমান। এর মধ্যে যে ত্রিযোজী পদার্থের পরমাণুসমূহ যোগ করা হয় সেগুলোতেও প্রোটন ও ইলেকট্রন সংখ্যা সমান। p-টাইপ অর্ধপরিবাহীতে হোলসমূহ ইলেকট্রন গ্রহণ করে এবং যে পরমাণু হতে এই ইলেকট্রন সংগ্রহ করে সেটিতে হোলের সৃষ্টি হয় অর্থাৎ সেটি ধনাত্মক আয়ন গ্রস্থ হয়। সুতরাং গ্রহীতা ইলেকট্রন গ্রহণ করে ঋণাত্মক চার্জগ্রস্থ হয়। অতএব p-টাইপ কেলাসে ধনাত্মক চার্জ ও ঋণাত্মক চার্জের মান সমান হয়। তাই p-টাইপ অর্ধপরিবাহী তড়িৎ নিরপেক্ষ।

লেখ থেকে দেখা যায়, A বিন্দতে,

$\begin{array}{cc}& V=0.4V\\ & I=100\mathrm{mA}\end{array}$

B= বিন্দুতে V=1.1 V,I=300mA

AB অংশে বিভবের পরিবর্তন, ΔV=(1.1-0.4)V=0.7V

AB অংশে কারেন্টের পরিবর্তন, ΔVI=(300-100)mA=0.2A =200mA

গতীয় রোধ, R = ?

আমরা জানি,

$\begin{array}{cc}R& =\frac{\Delta V}{\Delta I}\\ & =\frac{0.7}{0.2}\\ & =3.5\Omega \end{array}$

লেখচিত্রের OAB অংশ দিয়ে p-n জাংশনের সম্মুখী ঝোঁক এবং OCD অংশ দ্বারা p-n জাংশনের বিমুখী ঝোকের I-V বৈশিষ্ট্য দেখানো হয়েছে।

আমরা জানি, p-n  জাংশনে ভোল্টেজ যদি এমনভাবে প্রয়োগ করা হয় যে কোষের ধনাত্মক প্রান্ত p-টাইপ বস্তুর সাথে এবং ঋণাত্মক প্রান্ত n-টাইপ বস্তুর সাথে সংযুক্ত হয়, তাহলে তাকে সম্মুখী ঝোঁক বলে। আর ভোল্টেজে যদি বিপরীত অভিমুখে প্রয়োগ করা হয় তাহলে তাকে বিমুখী ঝোঁক বলে ।

OAB অংশের ক্ষেত্রে:

সম্মুখবর্তী ভোল্টেজ V_F বৃদ্ধির সাথে সাথে কারেন্ট বৃদ্ধি পায় না।

Ge ডায়োডের জন্য 0.3V এবং Si ডায়োডের জন্য 0.7 V পর্যন্ত সম্মুখ কারেন্ট IF শূন্য থাকে। এই মানকে ডায়োডের কাট ইন ভোল্টেজ বলে। এরপর ভোল্টেজ আরও বৃদ্ধি করলে কারেন্ট সূচকীয়ভাবে বাড়ে এবং পরে কিছু সময়ের জন্য সমানুপাতে বাড়ে।

OCD অংশের ক্ষেত্রে:

বিমুখী ঝোঁকের ক্ষেত্রে সংযোগ দেওয়ার পর জাংশনের বিভবপ্রাচীর বহুলাংশে বৃদ্ধি পায় ফলে কোনো তড়িৎপ্রবাহ হওয়ার কথা নয়। কিন্তু p টাইপ এর লঘিষ্ঠ আধান বাহক ইলেকট্রন এবং n টাইপ এর লঘিষ্ঠ আধান বাহক হোল এর জন্য খুবই সামান্য তড়িৎ প্রবাহ দেখা যায়। ভোল্টেজ বাড়ালেও এই প্রবাহের মান প্রায় একই থাকে একে বিপরীত সম্পৃক্ত প্রবাহ বা লিকেজ প্রবাহ বলে ।বিপরীত বায়াস ভোল্টেজ বৃদ্ধি করে একটা ক্রান্তি মানে পৌঁছালে দেখা যায় যে, বিপরীত কারেন্ট হঠাৎ করে অনেকগুণ বেড়ে যায়। এই সময় p-n জংশনের রোধ সম্পূর্ণরূপে ভেঙ্গে যায়। এই ভোল্টেজকে জেনার ভোল্টেজ বলে। চিত্রে C বিন্দু ইহা নির্দেশ করে। এই সময় ডায়োড পরিবাহীর ন্যায় আচরণ করে। একে জেনার ক্রিয়া বলে।