ઇલેક્ટ્રોન હોલ p-n જંકશન શું છે

સેમિકન્ડક્ટર્સમાં 10-5 થી 102 ઓહ્મ x મીટરના પ્રતિકાર સાથેના પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે. તેમના વિદ્યુત ગુણધર્મોની દ્રષ્ટિએ, તેઓ ધાતુઓ અને ઇન્સ્યુલેટર વચ્ચે મધ્યવર્તી સ્થાન ધરાવે છે.

સેમિકન્ડક્ટરનો પ્રતિકાર ઘણા પરિબળોથી પ્રભાવિત થાય છે: તે તાપમાન પર ખૂબ આધાર રાખે છે (વધતા તાપમાન સાથે પ્રતિકાર ઘટે છે), તે લાઇટિંગ પર આધાર રાખે છે (પ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ પ્રતિકાર ઘટે છે), વગેરે.

સેમિકન્ડક્ટરમાં અશુદ્ધિઓના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, એક વાહકતા પ્રવર્તે છે - ઇલેક્ટ્રોન (એન-ટાઇપ) અથવા હોલ (પી-ટાઇપ).

કોઈપણ સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણનો મુખ્ય ભાગ (ડાયોડ, એલઇડી, ટ્રાન્ઝિસ્ટર, થાઇરિસ્ટર, વગેરે) કહેવાતા છે. પી-ઇલેક્ટ્રોન હોલ-જંકશન. જો ક્રિસ્ટલના ભાગમાં n-પ્રકારની વાહકતા હોય અને બીજા ભાગમાં p-પ્રકારની વાહકતા હોય તો તે પ્રાપ્ત થાય છે. બંને પ્રદેશો એક જ જાળી સાથે એક મોનોલિથિક સ્ફટિકમાં મેળવવામાં આવશ્યક છે. વિવિધ પ્રકારની વાહકતા સાથે બે સ્ફટિકોને યાંત્રિક રીતે જોડીને p-n-જંકશન મેળવી શકાતું નથી.

મુખ્ય વર્તમાન વાહકો એ p-પ્રદેશમાં છિદ્રો છે અને n-પ્રદેશોમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન છે - જે એક પ્રદેશથી બીજા પ્રદેશમાં ફેલાયેલા છે.ઇલેક્ટ્રોન અને p અને n વચ્ચેના છિદ્રોના પુનઃસંયોજન (ચાર્જનું પરસ્પર નિષ્ક્રિયકરણ) ને કારણે, વર્તમાન વાહકો (અવરોધિત સ્તર) નું અવક્ષય થયેલ સેમિકન્ડક્ટર સ્તર રચાય છે.

અધિક ચાર્જ p-પ્રદેશના નકારાત્મક આયનો અને n-પ્રદેશના સકારાત્મક આયનો દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, અને સમગ્ર સેમિકન્ડક્ટરનું સમગ્ર વોલ્યુમ ઇલેક્ટ્રિકલી તટસ્થ રહે છે. પરિણામે, p-n જંકશન પર, n-પ્લેનથી p-પ્રદેશ તરફ નિર્દેશિત ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર ઉદ્ભવે છે અને છિદ્રો અને ઇલેક્ટ્રોનના વધુ પ્રસારને અટકાવે છે.

p-n-સંક્રમણમાં, ઇલેક્ટ્રિક સંભવિત તફાવત રચાય છે, એટલે કે, કહેવાતા સંભવિત અવરોધ ઊભો થાય છે. સંક્રમણ સ્તરમાં સંભવિત વિતરણ અંતર પર આધારિત છે. સંભવિત શૂન્યને સામાન્ય રીતે p-n-જંકશનની નજીકના p-પ્રદેશમાં સંભવિત માનવામાં આવે છે જ્યાં કોઈ સ્પેસ ચાર્જ નથી.

તે બતાવી શકાય છે કે p-n જંકશનમાં સુધારાત્મક ગુણધર્મ છે. જો ડીસી વોલ્ટેજ સ્ત્રોતનો નકારાત્મક ધ્રુવ p-પ્રદેશ સાથે જોડાયેલ હોય, તો લાગુ કરેલ વોલ્ટેજના મૂલ્ય સાથે સંભવિત અવરોધ વધશે અને મુખ્ય વર્તમાન વાહકો p-n જંકશનમાંથી પસાર થઈ શકશે નહીં. પછી સેમિકન્ડક્ટર રેક્ટિફાયર ત્યાં ખૂબ જ ઉચ્ચ પ્રતિકાર હશે અને કહેવાતા વિપરીત પ્રવાહ ખૂબ નાનો હશે.

જો કે, જો આપણે p-પ્રદેશ સાથે હકારાત્મક જોડીએ અને સ્ત્રોતના નકારાત્મક ધ્રુવને n-પ્રદેશ Cc સાથે જોડીએ, તો સંભવિત અવરોધ ઘટશે અને મુખ્ય વર્તમાન વાહકો p-n જંકશનમાંથી પસાર થઈ શકશે. સાંકળમાં કહેવાતા દેખાશે એક ફોરવર્ડ કરંટ જે સ્ત્રોત વોલ્ટેજ વધવાથી વધશે.

ડાયોડની વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા

તેથી ઇલેક્ટ્રોન પાથ-હોલ - સેમિકન્ડક્ટરના બે ક્ષેત્રો વચ્ચેનું જોડાણ, જેમાંથી એક n-પ્રકારની વિદ્યુત વાહકતા ધરાવે છે અને બીજો p-પ્રકાર છે. ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જંકશન સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો માટે આધાર તરીકે સેવા આપે છે. સંક્રમણ પ્રદેશમાં, સ્પેસ ચાર્જ લેયર રચાય છે, જે મોબાઈલ ચાર્જ કેરિયર્સમાં ક્ષીણ થઈ જાય છે. આ સ્તર બહુમતી માટે સંભવિત અવરોધ અને લઘુમતી ચાર્જ કેરિયર્સ માટે સંભવિત કૂવાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન-હોલ સંક્રમણની મુખ્ય મિલકત એકધ્રુવી વહન છે.

અસંતુલિત વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ સાથે બિનરેખીય સેમિકન્ડક્ટર તત્વોનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે AC ને DC માં કન્વર્ટ કરવા... દિશાહીન વાહકતા ધરાવતા આવા તત્વોને રેક્ટિફાયર અથવા ઇલેક્ટ્રિક વાલ્વ કહેવામાં આવે છે.

આ પણ જુઓ: સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો — પ્રકારો, વિહંગાવલોકન, ઉપયોગ