यह समझने के लिए कि अर्धचालक उपकरण कैसे काम करते हैं, यह जानना आवश्यक है कि ऊर्जा स्तर पीएन जंक्शन की क्रिया को कैसे नियंत्रित करते हैं।
अब हम देखेंगे कि डायोड में 0.7 V का संभावित अवरोध कैसे बनता है। हम 5 अंक देखेंगे:
- प्रसारण से पहले
- प्रसार और पुनर्संयोजन शुरू होता है
- संतुलन
- प्रत्यक्ष ध्रुवीकरण
- रिवर्स ध्रुवीकरण
प्रसार से पहले
जुड़ने से पहले Pyn ज़ोन:
प्रारंभिक क्षण जब वे मिलते हैं। तत्काल शून्य, अभी भी कोई प्रसारण नहीं हुआ है:
N की तुलना में p से बैंड अधिक क्यों हैं?
ज़ोन पी के ऑर्बिट छोटे होते हैं और इसलिए रेडी भी छोटे होते हैं। जैसा कि पहले कहा गया था, रेडी के बारे में बात करना ऊर्जाओं के बारे में बात करने के बराबर है, इसलिए ऊर्जाएं भी छोटी होती हैं।
ऐसा इसलिए है क्योंकि +3 +3 की तुलना में अधिक मजबूती से आकर्षित करता है। अधिक भार यह अधिक बल के साथ आकर्षित करता है, इस प्रकार त्रिज्या घट जाती है, इसलिए ऊर्जा कम होती है।
प्रसार और पुनरुद्धार शुरू होता है
इलेक्ट्रॉनों को छिद्रों के साथ दाएं से बाएं और पुन: संयत किया जाता है।
जंक्शन क्रॉस और पुनर्संयोजन के बगल में। एक भाग और दूसरे के बीच एक संभावित अंतर पैदा होने लगता है, यह संभावित अंतर तब तक बढ़ जाता है जब तक संतुलन स्थापित नहीं हो जाता (Si 0.7 V पर, 0.3 V पर Ge)।
एनर्जी बैंड्स में निम्नलिखित होते हैं: एक इलेक्ट्रॉन napy से फिर p से बीसी से बीवी तक जाता है।
पुनर्संयोजन करते समय, वह ऊर्जा जो उस स्तर से विद्यमान होती है, जिसमें उसे उस छिद्र से मिला होता है जिसमें उसे कूदना पड़ता है, उसे कूदना पड़ता है और वह उसे ऊष्मा के रूप में छोड़ता है (एक डायोड आमतौर पर गर्म होता है) या विकिरण के रूप में भी दिखाई दे सकता है (एलईडी) या नहीं।
यह तब तक जारी रहता है जब तक कि 0.7 वी तक नहीं पहुंच जाता है और संतुलन पहुंच जाता है।
और एक संभावित अंतर या बैंडविड्थ (डब्ल्यू) बनाया गया है।
अब तक जो कुछ हुआ है, उसका सारांश यह है:
- प्रसार।
- पुनर्जन्म।
- एक ज़ैस (या डेप्लेक्सियन) का गठन किया गया है।
इसके अलावा, ऊर्जा बैंड चले गए हैं (संतुलन तक पहुंचने तक)।
संतुलन
0.7 V पर बैंड शिफ्ट हो गए हैं। वे तब तक बढ़े हैं जब तक कि पी का निचला स्तर एन के ऊपरी स्तर के समान स्तर पर न हो।
और वे उस स्थिति में रहेंगे जब तक कि संतुलन नहीं टूट जाता। इस संतुलन में कोई इलेक्ट्रॉन फैल नहीं सकता है, अगर संतुलन नहीं टूटता है तो कोई प्रसार या पुनर्संयोजन नहीं होता है।
आइए देखें कि वे क्यों चले गए हैं:
+3 वैलेंस परमाणुओं में 7 इलेक्ट्रॉन और अंतिम कक्षा में 1 छेद होता है। कक्षाएँ अंतराल के माध्यम से चौड़ी हो जाती हैं और इसके कारण बीवी और बीसी की त्रिज्या बढ़ जाती है। त्रिज्या बढ़ जाती है, जिसका अर्थ है कि ऊर्जा बढ़ जाती है, जब तक कि ऊपर वर्णित स्थिति तक नहीं पहुंच जाती।
+5 परमाणुओं के साथ, विपरीत होता है, त्रिज्या घट जाती है, जिससे ऊर्जा कम हो जाती है।
क्या हुआ है कि वैलेंस +3 के परमाणुओं और वैलेंस +5 के परमाणुओं के बीच अब संयोग नहीं है, इसलिए संतुलन बनाया जाता है।
प्रत्यक्ष ध्रुवीकरण
अब हम एक ढेर लगाकर शेष को तोड़ देंगे।
बैटरी एक "बाहरी ऊर्जा" है जो जोन n के स्तर को बढ़ाती है। यह सीधा स्टैक ज़ोन एन का ऊर्जा स्तर बढ़ाएगा।
एन ज़ोन के ऊर्जा बैंड ऊपर जाते हैं और कुछ पी जोन के साथ मेल खाते हैं, और पहले से ही प्रसार और पुनर्संयोजन हो सकता है।
फिर इलेक्ट्रॉनों को पास करते हैं, वे पुनर्संयोजन करते हैं, आदि ... अब बैटरी उन्हें मजबूर करती है।
इलेक्ट्रॉन डब्ल्यू को पार करता है और छेद से छेद तक कूदता है, एक बंद जाल बनाता है।
कुछ इलेक्ट्रॉनों को पार करने से पहले छेद के साथ नीचे और पुनर्संयोजन हो सकता है, लेकिन कई और भी हैं जो दूसरे तरीके से व्यवहार करते हैं।
रिवर्स ध्रुवीकरण
शेष राशि को तोड़ने का एक अन्य तरीका रिवर्स पोलराइजेशन है, जो पिछले मामले की तुलना में बैटरी को उल्टा करके होता है।
इस तरह से बैटरी डालने से W बढ़ता है क्योंकि बैटरी छेद और इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करती है।
और डब्ल्यू को तब तक चौड़ा किया जाता है जब तक कि संभावित अवरोध बाहरी बैटरी के मूल्य के बराबर न हो। इस उदाहरण में, नया संतुलन तब आएगा जब यह संभावित अवरोध 5 V के मान तक पहुंच जाएगा।
ज़ोन एन में ऊर्जा बैंड ज़ोन पी के संबंध में नीचे जाते हैं, और कोई वर्तमान नहीं है।
