Question

किसी p - n सन्धि डायोड में धारा `I ` को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है -
`I=I_(0)"exp"(e_(V))/(k_(B)T)-1`
जहाँ `I _(0 )` को उत्क्रमित संतृप्त धारा कहते है, V डायोड के सिरों पर वोल्टता है तथा यह अग्र दिशिक बायस के लिए धनात्मक तथा दिशिक बायस के लिए ऋणात्मक है। `I ` डायोड से प्रवाहित धारा है, `k _(B )` बोल्ट्जमान नयतांक `(8.6 xx 10 ^(-5 ) eV // K )` है तथा T परम ताप है। यदि किसी दिए गए डायोड के लिए `I _(0 )=5xx10 ^(-12 )` A तथा T = 300 K है, तब -
(a) 0.6 V अग्रदिशिक वोल्टता के लिए अग्रदिशिक धारा क्या होगी ?
(b ) यदि डायोड के सिरों पर वोल्टता को बढ़ाकर 0.7 V कर दें तो धारा में कितनी वृद्धि हो जाएगी ?
(c) गतिक प्रतिरोध कितना है ?
(d) यदि पश्चदिशिक ( उत्क्रम ) वोल्टता को 1 V से 2 V कर दें तो धारा का मान क्या होगा ?

Answer 1

दिया है - `I_(0)=5xx10^(-12)A,T=300K`
`k_(B)=8.6xx10^(-5)eV//K`
`=8.6xx10^(-5)xx1.6xx10^(-19)J//K`
(a) वोल्टेज (V)=0.6V
`therefore (e_(V))/(k_(B)T)=(1.6xx10^(-19)xx0.6)/(8.6xx10^(-5)xx1.6xx10^(-19)xx300)=23.26`
संधि डायोड धारा समीकरण,
`I=I_(0)e^([(eV)/(2k_(B)T)-1])`
n`=5xx10^(-12)(e^(23.26)-1)`
`=5xx10^(-12)(1.259xx10^(10)-1)`
`=5xx10^(-12)xx1.259xx10^(10)=0.063A`
(b) वोल्टेज (V) = 0.7V
`therefore (eV)/(k_(B)T)=(1.6xx10^(-19)xx0.7)/(8.6xx10^(-5)xx1.6xx10^(-19)xx300)=27.14`
अब `I=I_(0)e^((eV)/(k_(B)T)-1)`
`=5xx10^(-12)(e^(27.14)-1)`
`=5xx10^(-12)(6.07xx10^(11)-1)`
`=5xx10^(-12)xx6.07xx10^(11)=3.035A`
धारा परिवर्तन `(Delta I) = 3.035-0.063=2.9A`
(c) `Delta I=2.9A,` वोल्टेज `Delta V=0.7-0.6=0.1V`
गत्यात्मक प्रतिरोध `(R_(d))=(Delta V)/(Delta I)`
`(0.1)/(2.9)=0.0336Omega`
(d) जैसे ही विभवान्तर 1 V से 2 V में परिवर्तित होता है तब लगभग धारा `I _(0 )=5 xx 10 ^(-12 )A ` के बराबर होगी क्योंकि डायोड उत्क्रम अभिनत में अनंत प्रतिरोध रखता है।