মস্কো মাইনিং স্টেট ইউনিভার্সিটি
বিমূর্ত
সার্কিট ইঞ্জিনিয়ারিং বিষয়ে
সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস।
(ডায়োড, ট্রানজিস্টর, ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর)
শিল্প gr CAD-1V-96
Tsarev A.V.
মস্কো 1999
বিষয়বস্তু
সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড।
সেমিকন্ডাক্টর ট্রানজিস্টর।
ফিল্ড-ইফেক্ট এমওএস ট্রানজিস্টর।
সাহিত্য।
সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড
একটি ডায়োড হল একটি অর্ধপরিবাহী যন্ত্র যা বৈদ্যুতিক প্রবাহকে শুধুমাত্র একটি দিক দিয়ে প্রবাহিত করে এবং একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটে অন্তর্ভুক্ত করার জন্য দুটি টার্মিনাল রয়েছে।
সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড হল একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যার একটি p-n সংযোগ রয়েছে। কার্যকরী উপাদান হল একটি জার্মেনিয়াম ক্রিস্টাল, যেটিতে এন-টাইপ পরিবাহিতা রয়েছে একটি ডোনার অপরিষ্কার সামান্য সংযোজনের কারণে এতে p-n জংশন তৈরি করার জন্য, ইন্ডিয়ামকে এর একটি পৃষ্ঠে গলিয়ে দেওয়া হয়। জার্মেনিয়াম একক স্ফটিকের গভীরে ইন্ডিয়াম পরমাণুর বিস্তারের কারণে, জার্মেনিয়াম পৃষ্ঠে একটি পি-টাইপ অঞ্চল তৈরি হয়। বাকি জার্মেনিয়াম এখনও এন-টাইপ। এই দুটি অঞ্চলের মধ্যে একটি পিএন সংযোগ ঘটে। বায়ু এবং আলোর ক্ষতিকারক প্রভাব প্রতিরোধ করতে, জার্মেনিয়াম ক্রিস্টাল একটি সিল করা আবাসনে স্থাপন করা হয়। একটি সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডের ডিভাইস এবং পরিকল্পিত উপস্থাপনা:
সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডগুলির সুবিধাগুলি হল ছোট আকার এবং ওজন, দীর্ঘ পরিষেবা জীবন, উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি; অসুবিধা হল যে তাদের পরামিতি তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।
ডায়োডের ভোল্ট-অ্যাম্পিয়ার বৈশিষ্ট্য (উচ্চ ভোল্টেজে কারেন্ট তার সর্বোচ্চ মান পর্যন্ত পৌঁছায় - স্যাচুরেশন কারেন্ট) অরৈখিক, তাই ডায়োডের বৈশিষ্ট্যগুলি বৈশিষ্ট্যের ঢাল দ্বারা মূল্যায়ন করা হয়:
সেমিকন্ডাক্টর ট্রানজিস্টর
একটি পিএন জংশনের বৈশিষ্ট্যগুলি একটি সেমিকন্ডাক্টর ট্রায়োড বা ট্রানজিস্টর নামে একটি বৈদ্যুতিক পরিবর্ধক তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
একটি সেমিকন্ডাক্টর ট্রায়োডে, স্ফটিকের দুটি p-অঞ্চল একটি সংকীর্ণ n-অঞ্চল দ্বারা পৃথক করা হয়। এই ধরনের একটি triode প্রচলিতভাবে মনোনীত p-n-p. আপনি একটি n-p-n triodeও তৈরি করতে পারেন, যেমন একটি সংকীর্ণ পি-অঞ্চল (চিত্র) দিয়ে স্ফটিকের দুটি এন-অঞ্চল আলাদা করুন।
একটি p-n-p টাইপ ট্রায়োড তিনটি অঞ্চল নিয়ে গঠিত, যার বাইরের অংশে ছিদ্র পরিবাহিতা এবং মাঝখানে রয়েছে বৈদ্যুতিন পরিবাহিতা। স্বাধীন পরিচিতি e, b এবং k ট্রায়োডের এই তিনটি অঞ্চলে তৈরি করা হয়েছে, যা যোগাযোগ e এবং b এর মধ্যে বাম p-n সংযোগে এবং b এবং k পরিচিতির মধ্যে ডান n-p সংযোগস্থলে বিভিন্ন ভোল্টেজ প্রয়োগ করতে দেয়।
যদি বিপরীত ভোল্টেজটি ডান জংশনে প্রয়োগ করা হয় তবে এটি লক হয়ে যাবে এবং এর মধ্য দিয়ে খুব কম বিপরীত কারেন্ট প্রবাহিত হবে। এখন বাম p-n জংশনে সরাসরি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা যাক, তাহলে একটি উল্লেখযোগ্য ফরোয়ার্ড কারেন্ট এর মধ্য দিয়ে যেতে শুরু করবে।
ট্রায়োডের একটি অঞ্চল, উদাহরণস্বরূপ বাম অংশে, সাধারণত n-অঞ্চলের n-অশুদ্ধতার পরিমাণের তুলনায় শতগুণ বেশি p-টাইপ অশুদ্ধতা থাকে। অতএব, পিএন জংশনের মধ্য দিয়ে ফরওয়ার্ড কারেন্ট প্রায় একচেটিয়াভাবে বাম থেকে ডানে গর্ত নিয়ে গঠিত হবে। একবার ট্রায়োডের n-অঞ্চলে, তাপীয় আন্দোলনের মধ্য দিয়ে গর্তগুলি n-p জংশনের দিকে ছড়িয়ে পড়ে, কিন্তু আংশিকভাবে n-অঞ্চলের মুক্ত ইলেক্ট্রনের সাথে পুনর্মিলনের সময় থাকে। কিন্তু যদি n-অঞ্চলটি সংকীর্ণ হয় এবং এতে খুব বেশি মুক্ত ইলেকট্রন না থাকে (একটি উচ্চারিত এন-টাইপ কন্ডাকটর নয়), তবে বেশিরভাগ গর্ত দ্বিতীয় স্থানান্তরে পৌঁছে যাবে এবং এটি প্রবেশ করার পরে, এর ক্ষেত্র দ্বারা সরানো হবে। ডান পি-অঞ্চলে। ভাল ট্রায়োডে, ডান পি-অঞ্চলে প্রবেশ করা গর্তের প্রবাহ বাম দিক থেকে এন-অঞ্চলে প্রবেশকারী প্রবাহের 99% বা তার বেশি।
যদি, g এবং b বিন্দুর মধ্যে ভোল্টেজের অনুপস্থিতিতে, n-p জংশনে বিপরীত কারেন্ট খুব ছোট হয়, তাহলে g এবং b টার্মিনালগুলিতে ভোল্টেজ প্রদর্শিত হওয়ার পরে, এই কারেন্টটি প্রায় বাম দিকের ফরোয়ার্ড কারেন্টের মতোই বড়। জংশন এইভাবে, আপনি বাম p-n জংশন ব্যবহার করে ডান (লক) n-p জংশনে বর্তমান শক্তি নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন। বাম জংশন অবরুদ্ধ করে, আমরা ডান মোড়ের মাধ্যমে প্রবাহ বন্ধ করি; বাম জংশন খোলার মাধ্যমে, আমরা ডান জংশনে কারেন্ট পাই। বাম জংশনে ফরোয়ার্ড ভোল্টেজের মাত্রা পরিবর্তন করে, আমরা এর ফলে ডান জংশনে বর্তমান শক্তি পরিবর্তন করব। এটি একটি পরিবর্ধক হিসাবে একটি pnp triode ব্যবহারের জন্য ভিত্তি।
যখন ট্রায়োড (চিত্র) কাজ করছে, তখন একটি লোড রেজিস্ট্যান্স R ডান জংশনের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং ব্যাটারি B ব্যবহার করে একটি বিপরীত ভোল্টেজ (দশ ভোল্ট) প্রয়োগ করা হয়, যা জংশনটিকে ব্লক করে। এই ক্ষেত্রে, একটি খুব ছোট বিপরীত কারেন্ট জংশনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং ব্যাটারি B-এর সম্পূর্ণ ভোল্টেজ n-p জংশনে প্রয়োগ করা হয়। লোড এ, ভোল্টেজ শূন্য হয়। আপনি যদি এখন বাম জংশনে একটি ছোট ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ প্রয়োগ করেন, তাহলে এটির মধ্য দিয়ে একটি ছোট ফরোয়ার্ড কারেন্ট প্রবাহিত হতে শুরু করবে। প্রায় একই কারেন্ট ডান জংশনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে শুরু করবে, লোড রেজিস্ট্যান্স R জুড়ে একটি ভোল্টেজ ড্রপ তৈরি করবে। ডান n-p জংশনে ভোল্টেজ কমে যায়, যেহেতু এখন ব্যাটারি ভোল্টেজের কিছু অংশ লোড রেজিস্ট্যান্স জুড়ে নেমে যাচ্ছে।
বাম জংশনে ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ বাড়ার সাথে সাথে ডান জংশনের মধ্য দিয়ে কারেন্ট বৃদ্ধি পায় এবং লোড রেজিস্ট্যান্স R জুড়ে ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায় যখন বাম p-n জংশন খোলা থাকে, তখন ডান n-p জংশনের মধ্য দিয়ে কারেন্ট এত বড় হয়ে যায় যে এর একটি উল্লেখযোগ্য অংশ। ব্যাটারি B এর ভোল্টেজ লোড রেজিস্ট্যান্স R-এ নেমে যায়।
এইভাবে, বাম জংশনে একটি ভোল্টের ভগ্নাংশের সমান সরাসরি ভোল্টেজ প্রয়োগ করে, লোডের মাধ্যমে একটি বড় কারেন্ট পাওয়া সম্ভব এবং এটি জুড়ে ভোল্টেজটি ব্যাটারির বি ভোল্টেজের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ হবে, অর্থাৎ। ভোল্ট দশ. একটি ভোল্টের শতভাগ দ্বারা বাম জংশনে সরবরাহ করা ভোল্টেজ পরিবর্তন করে, আমরা লোডে ভোল্টেজকে দশ ভোল্ট দ্বারা পরিবর্তন করি। এইভাবে, ভোল্টেজ লাভ প্রাপ্ত হয়।
এই ট্রায়োড সংযোগ স্কিমের সাথে কোন বর্তমান পরিবর্ধন নেই, যেহেতু ডান মোড়ের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট বাম জংশনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের চেয়ে সামান্য কম। কিন্তু ভোল্টেজ অ্যামপ্লিফিকেশনের কারণে এখানে পাওয়ার অ্যামপ্লিফিকেশন ঘটে। শেষ পর্যন্ত, শক্তি লাভ হয় উৎস B এর শক্তির কারণে।
একটি ট্রানজিস্টরের ক্রিয়াকে একটি বাঁধের কর্মের সাথে তুলনা করা যেতে পারে। একটি ধ্রুবক উত্স (নদী প্রবাহ) এবং একটি বাঁধের সাহায্যে, জলের স্তরে একটি পার্থক্য তৈরি করা হয়। ভালভের উল্লম্ব আন্দোলনে খুব কম শক্তি ব্যয় করে, আমরা জলের একটি উচ্চ-শক্তি প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করতে পারি, যেমন একটি শক্তিশালী ধ্রুবক উত্সের শক্তি পরিচালনা করুন।
থ্রু ডিরেকশনে যুক্ত একটি ট্রানজিশনকে বলা হয় ইমিটার, এবং একটি ট্রানজিশন ব্লকিং ডিরেকশনে (ডানে ফিগারে) যুক্ত হয় তাকে কালেক্টর বলা হয়। মধ্য এলাকাবেস বলা হয়, বামকে বলা হয় ইমিটার, এবং ডানকে বলা হয় সংগ্রাহক। ভিত্তির পুরুত্ব এক মিলিমিটারের কয়েক শতভাগ বা হাজার ভাগের মাত্র।
সেমিকন্ডাক্টর ট্রায়োডের পরিষেবা জীবন এবং তাদের কার্যকারিতা ভ্যাকুয়াম টিউবের তুলনায় বহুগুণ বেশি। এই কারণে, ট্রানজিস্টরগুলি মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স - টেলিভিশন, ভিডিও, অডিও, রেডিও সরঞ্জাম এবং অবশ্যই কম্পিউটারে ব্যাপক প্রয়োগ পেয়েছে। তারা বৈজ্ঞানিক, শিল্প এবং গৃহস্থালী যন্ত্রপাতির অনেক বৈদ্যুতিক সার্কিটে ভ্যাকুয়াম টিউব প্রতিস্থাপন করে।
ভ্যাকুয়াম টিউবগুলির উপর ট্রানজিস্টরগুলির সুবিধাগুলি সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডগুলির মতোই - একটি উত্তপ্ত ক্যাথোডের অনুপস্থিতি, যা উল্লেখযোগ্য শক্তি খরচ করে এবং গরম হতে সময় নেয়। উপরন্তু, ট্রানজিস্টরগুলি বৈদ্যুতিক বাতির তুলনায় ভর এবং আকারে অনেক গুণ ছোট এবং ট্রানজিস্টরগুলি কম ভোল্টেজে কাজ করতে সক্ষম।
কিন্তু ইতিবাচক গুণাবলীর পাশাপাশি, triodes এছাড়াও তাদের অসুবিধা আছে। সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডের মতো, ট্রানজিস্টরগুলি তাপমাত্রা বৃদ্ধি, বৈদ্যুতিক ওভারলোড এবং অত্যন্ত অনুপ্রবেশকারী বিকিরণের প্রতি খুব সংবেদনশীল (ট্রানজিস্টরকে আরও টেকসই করতে, এটি একটি বিশেষ "কেস" এ প্যাকেজ করা হয়)।
প্রধান উপকরণ যা থেকে ট্রায়োড তৈরি করা হয় সিলিকন এবং জার্মেনিয়াম।
ফিল্ড-ইফেক্ট এমওএস ট্রানজিস্টর।
একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর (এফইটি) হল একটি তিন-ইলেকট্রোড সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যেখানে বৈদ্যুতিক প্রবাহ একটি অনুদৈর্ঘ্য বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে প্রধান চার্জ বাহক দ্বারা তৈরি হয় এবং ভোল্টেজ দ্বারা সৃষ্ট একটি ট্রান্সভার্স বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা তড়িৎ প্রবাহ নিয়ন্ত্রিত হয়। নিয়ন্ত্রণ ইলেক্ট্রোডে।
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, একটি সেমিকন্ডাক্টরের পৃষ্ঠ স্তরে ঘটনা ব্যবহার করে ডিভাইসগুলি ইলেকট্রনিক্সে একটি বড় জায়গা দখল করেছে। এই ধরনের ডিভাইসের প্রধান উপাদান হল মেটাল-ডাইলেকট্রিক-সেমিকন্ডাক্টর (MDS) গঠন। একটি অক্সাইড স্তর, যেমন সিলিকন ডাই অক্সাইড, প্রায়ই ধাতু এবং সেমিকন্ডাক্টরের মধ্যে একটি অস্তরক স্তর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এই ধরনের কাঠামোকে এমওএস কাঠামো বলা হয়। ধাতব ইলেক্ট্রোড সাধারণত ভ্যাকুয়াম স্পুটারিং দ্বারা ডাইইলেকট্রিকে প্রয়োগ করা হয়। এই ইলেক্ট্রোডকে গেট বলা হয়।
PTs হল ইউনিপোলার সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস, যেহেতু তাদের অপারেশন একটি নিয়ন্ত্রিত n- বা p-টাইপ চ্যানেলের মাধ্যমে অনুদৈর্ঘ্য বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে একই চিহ্নের চার্জ বাহকের প্রবাহের উপর ভিত্তি করে। চ্যানেলের মাধ্যমে কারেন্ট ট্রান্সভার্সলি নিয়ন্ত্রিত হয় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র, এবং কারেন্ট দ্বারা নয়, বাইপোলার ট্রানজিস্টরের মতো। তাই, এই ধরনের ট্রানজিস্টরকে ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর বলা হয়।
গেট ইন সহ ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর p-n ফর্মচ্যানেলের উপর নির্ভর করে, রূপান্তরগুলি পি-টাইপ এবং এন-টাইপ চ্যানেল সহ PT-এ বিভক্ত। পি-টাইপ চ্যানেলের গর্ত পরিবাহিতা আছে, এবং এন-টাইপ চ্যানেলে ইলেকট্রনিক পরিবাহিতা আছে।
যদি সেমিকন্ডাক্টরের সাপেক্ষে একটি নির্দিষ্ট বায়াস ভোল্টেজ গেটে প্রয়োগ করা হয়, তাহলে সেমিকন্ডাক্টরের পৃষ্ঠে একটি স্পেস চার্জ অঞ্চল উপস্থিত হয়, যার চিহ্নটি গেটের চার্জের চিহ্নের বিপরীত। এই অঞ্চলে, বর্তমান বাহকগুলির ঘনত্ব তাদের আয়তনের ঘনত্ব থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক হতে পারে।
একটি সেমিকন্ডাক্টরের কাছাকাছি-পৃষ্ঠের অঞ্চল চার্জ করার ফলে এটি এবং সেমিকন্ডাক্টরের আয়তনের মধ্যে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য দেখা দেয় এবং ফলস্বরূপ, শক্তি ব্যান্ডের বক্রতার দিকে পরিচালিত করে। গেটে নেতিবাচক চার্জের সাথে, শক্তির ব্যান্ডগুলি উপরের দিকে বাঁকানো হয়, যেহেতু একটি ইলেক্ট্রন বাল্ক থেকে পৃষ্ঠে চলে গেলে, এর শক্তি বৃদ্ধি পায়। যদি গেটটি ইতিবাচকভাবে চার্জ করা হয়, জোনগুলি নীচের দিকে বাঁকানো হয়।
চিত্রটি গেটে নেতিবাচক চার্জ সহ একটি এন-সেমিকন্ডাক্টরের ব্যান্ড কাঠামো দেখায় এবং পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্রধান পরিমাণের উপাধিগুলি দেখায়; সেমিকন্ডাক্টরের পৃষ্ঠ এবং আয়তনের মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্য; পৃষ্ঠের কাছাকাছি অঞ্চলের নমন; ব্যান্ডগ্যাপের মাঝখানে। চিত্র থেকে দেখা যায় যে সেমিকন্ডাক্টরের বেশিরভাগ ক্ষেত্রে পরিবাহী ব্যান্ডের নিচ থেকে ফার্মি স্তরের দূরত্ব ফার্মি স্তর থেকে ভ্যালেন্স ব্যান্ডের শীর্ষের দূরত্বের চেয়ে কম। অতএব, ভারসাম্য ইলেকট্রন ঘনত্ব গর্ত ঘনত্বের চেয়ে বেশি: যেমনটি এন-সেমিকন্ডাক্টরের জন্য হওয়া উচিত। স্পেস চার্জের সারফেস লেয়ারে, ব্যান্ডগুলো বাঁকানো থাকে এবং কন্ডাকশন ব্যান্ডের নীচ থেকে ফার্মি লেভেলের দূরত্ব ক্রমাগত বাড়তে থাকে যখন একজন পৃষ্ঠের দিকে অগ্রসর হয়, এবং ফার্মি লেভেল থেকে ভ্যালেন্স ব্যান্ডের উপরের দূরত্ব। ক্রমাগত হ্রাস পায়।
ভূপৃষ্ঠের কাছাকাছি অঞ্চলগুলির বাঁক প্রায়শই kT এর এককে প্রকাশ করা হয় এবং Ys দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। তারপরে, একটি সেমিকন্ডাক্টরের কাছাকাছি-পৃষ্ঠের অঞ্চল গঠনের সময়, তিনটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রে ঘটতে পারে: চার্জ বাহক সহ এই অঞ্চলের হ্রাস, বিপরীতকরণ এবং সমৃদ্ধকরণ। n- এবং পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরগুলির জন্য এই কেসগুলি চিত্রে উপস্থাপন করা হয়েছে।
যখন গেট চার্জ প্রধান বর্তমান বাহকের চিহ্নের সাথে মিলে যায় তখন অবক্ষয় অঞ্চলটি উপস্থিত হয়। এই ধরনের চার্জের কারণে সৃষ্ট ব্যান্ড বাঁকানোর ফলে ফার্মি স্তর থেকে এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরে কন্ডাকশন ব্যান্ডের নিচের দিকে এবং পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরে ভ্যালেন্স ব্যান্ডের উপরের দিকে দূরত্ব বৃদ্ধি পায়। এই দূরত্ব বৃদ্ধির সাথে প্রধান বাহকগুলির নিকট-পৃষ্ঠের অঞ্চলের অবক্ষয় ঘটে। একটি উচ্চ গেট চার্জের ঘনত্বে, যার চিহ্নটি সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহকের চার্জের চিহ্নের সাথে মিলে যায়, যখন একটি পৃষ্ঠের কাছে আসে, একটি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরে ভ্যালেন্স ব্যান্ডের ফার্মি স্তর থেকে শীর্ষে দূরত্ব দেখা যায়। পরিবাহী ব্যান্ডের নীচের দূরত্বের চেয়ে কম হতে হবে। ফলস্বরূপ, সেমিকন্ডাক্টরের পৃষ্ঠে নন-মেজরিটি চার্জ ক্যারিয়ারের (গর্ত) ঘনত্ব সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহকের ঘনত্বের চেয়ে বেশি হয়ে যায় এবং এই অঞ্চলের পরিবাহিতার ধরন পরিবর্তিত হয়, যদিও এখানে কয়েকটি ইলেকট্রন এবং গর্ত রয়েছে, প্রায় নিজের সেমিকন্ডাক্টরের মতো। যদিও পৃষ্ঠের উপরেই, সেমিকন্ডাক্টরের বাল্ক অংশে সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহকের তুলনায় অনেক বা তারও বেশি অ-সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহক থাকতে পারে। বাল্ক স্তরের বিপরীত পরিবাহিতার ধরন সহ পৃষ্ঠের কাছাকাছি এই ধরনের উচ্চ পরিবাহী স্তরগুলিকে বিপরীত স্তর বলে। পৃষ্ঠ থেকে গভীরে বিপরীত স্তরের সংলগ্ন একটি অবক্ষয় স্তর।
যদি গেট চার্জের চিহ্নটি সেমিকন্ডাক্টরের প্রধান বর্তমান বাহকগুলির চার্জের চিহ্নের বিপরীত হয়, তবে এর প্রভাবে সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহকগুলি পৃষ্ঠের দিকে আকৃষ্ট হয় এবং তাদের সাথে কাছাকাছি-পৃষ্ঠের স্তরকে সমৃদ্ধ করে। এই ধরনের স্তরগুলিকে সমৃদ্ধ বলা হয়।
ইন্টিগ্রেটেড ইলেকট্রনিক্সে, এমআইএস স্ট্রাকচারগুলি ট্রানজিস্টর এবং তাদের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন সমন্বিত সার্কিট তৈরি করতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। চিত্রে। একটি উত্তাপযুক্ত গেট এমওএস ট্রানজিস্টরের গঠন পরিকল্পিতভাবে দেখানো হয়েছে। ট্রানজিস্টরে একটি সিলিকন ক্রিস্টাল থাকে (উদাহরণস্বরূপ, এন-টাইপ), যার পৃষ্ঠে p-অঞ্চলগুলি অক্সাইডের জানালায় প্রসারণ (বা আয়ন ইমপ্লান্টেশন) দ্বারা গঠিত হয়, যেমন চিত্রে দেখানো হয়েছে। এই অঞ্চলগুলির একটিকে উত্স বলা হয়, অন্যটি - ড্রেন। ওহমিক পরিচিতি তাদের উপরে প্রয়োগ করা হয়। অঞ্চলগুলির মধ্যে ফাঁকটি ধাতুর একটি ফিল্ম দিয়ে আচ্ছাদিত, অক্সাইডের একটি স্তর দ্বারা স্ফটিকের পৃষ্ঠ থেকে বিচ্ছিন্ন। ট্রানজিস্টরের এই ইলেক্ট্রোডকে গেট বলা হয়। p- এবং n-অঞ্চলের মধ্যে সীমানায়, দুটি p-n জংশন উপস্থিত হয় - উত্স এবং ড্রেন, যা চিত্রে দেখানো হয়েছে। ছায়া দ্বারা দেখানো হয়েছে।
চিত্রে। একটি সার্কিটের সাথে একটি ট্রানজিস্টর সংযোগ করার জন্য চিত্রটি দেখানো হয়েছে: প্লাসটি উত্সের সাথে সংযুক্ত, ভোল্টেজ উত্সের বিয়োগটি ড্রেনের সাথে সংযুক্ত এবং উত্সের বিয়োগটি গেটের সাথে সংযুক্ত। বিবেচনার সরলতার জন্য, আমরা অনুমান করব যে কোনও যোগাযোগ সম্ভাব্য পার্থক্য নেই, অক্সাইডে কোনও চার্জ নেই এবং পৃষ্ঠের অবস্থা নেই। তারপরে ভূপৃষ্ঠের অঞ্চলের বৈশিষ্ট্যগুলি, গেটে ভোল্টেজের অনুপস্থিতিতে, বাল্কের সেমিকন্ডাক্টরগুলির বৈশিষ্ট্য থেকে আলাদা নয়। ড্রেন এবং উত্সের মধ্যে প্রতিরোধ খুব বেশি, যেহেতু ড্রেন পিএন জংশন বিপরীত পক্ষপাতী। গেটের উপর একটি নেতিবাচক পক্ষপাত প্রয়োগ করা প্রথমে গেটের নীচে একটি হ্রাস অঞ্চল গঠনের দিকে নিয়ে যায় এবং একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজে যাকে থ্রেশহোল্ড বলা হয়, একটি পরিবাহী চ্যানেলের সাথে উত্স এবং ড্রেনের পি-অঞ্চলগুলিকে সংযুক্ত করে একটি বিপরীত অঞ্চল গঠনের দিকে নিয়ে যায়। উচ্চতর গেট ভোল্টেজগুলিতে, চ্যানেলটি প্রশস্ত হয় এবং ড্রেন-উৎস প্রতিরোধের কম হয়। প্রশ্নবিদ্ধ গঠন এইভাবে একটি নিয়ন্ত্রিত প্রতিরোধক.
যাইহোক, চ্যানেল প্রতিরোধ কেবলমাত্র ছোট ড্রেন ভোল্টেজগুলিতে গেট ভোল্টেজ দ্বারা নির্ধারিত হয়। বৃদ্ধির সাথে সাথে, চ্যানেল থেকে বাহক ড্রেন অঞ্চলে চলে যায়, ড্রেন এন-পি জংশনে অবক্ষয় স্তর প্রসারিত হয় এবং চ্যানেলটি সরু হয়ে যায়। ড্রেন ভোল্টেজের উপর কারেন্টের নির্ভরতা অরৈখিক হয়ে যায়।
চ্যানেলটি সরু হওয়ার সাথে সাথে ড্রেনের কাছে যাওয়ার সাথে সাথে গেটের নীচে মুক্ত কারেন্টের সংখ্যা হ্রাস পায়। চ্যানেলের কারেন্ট যেকোন ক্রস সেকশনে একই রকম হওয়ার জন্য, চ্যানেল বরাবর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি অবশ্যই অ-অভিন্ন হতে হবে, ড্রেনের কাছে আসার সাথে সাথে এর শক্তি অবশ্যই বৃদ্ধি পাবে। উপরন্তু, চ্যানেল বরাবর বিনামূল্যে বর্তমান বাহকগুলির একটি ঘনত্ব গ্রেডিয়েন্টের উত্থান বর্তমান ঘনত্বের একটি প্রসারিত উপাদানের উপস্থিতির দিকে পরিচালিত করে।
ড্রেনের একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজে, ড্রেনের চ্যানেলটি আরও বেশি স্থানচ্যুতির সাথে বন্ধ হয়ে যায়, চ্যানেলটি উত্সের দিকে ছোট হয়। চ্যানেল ব্লক করা, যাইহোক, ড্রেন কারেন্টের অদৃশ্য হওয়ার দিকে পরিচালিত করে না, যেহেতু চ্যানেলটিকে অবরুদ্ধ করে এমন অবক্ষয় স্তরে, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি পৃষ্ঠ বরাবর গর্ত টানে। যখন চ্যানেল থেকে বর্তমান বাহকগুলি প্রসারণের কারণে এই অঞ্চলে প্রবেশ করে, তখন সেগুলি ক্ষেত্র দ্বারা তুলে নেওয়া হয় এবং ড্রেনে স্থানান্তরিত হয়। এইভাবে, ড্রেনে ভোল্টেজ বাড়ার সাথে সাথে চ্যানেল বরাবর বর্তমান বাহকগুলির চলাচলের বিশুদ্ধভাবে ড্রিফ্ট মেকানিজম একটি ডিফিউশন-ড্রিফট মেকানিজম দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।
একটি বন্ধ চ্যানেল সহ একটি MIS ট্রানজিস্টরে কারেন্ট প্রবাহের মেকানিজমের কিছু সাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা বিপরীত-পক্ষপাতযুক্ত n-p জংশনে বর্তমান প্রবাহের সাথে থাকে। প্রত্যাহার করুন যে একটি n-p জংশনে, সংখ্যালঘু বর্তমান বাহকগুলি প্রসারণের কারণে জংশনের স্পেস চার্জ অঞ্চলে প্রবেশ করে এবং তারপরে এর ক্ষেত্র দ্বারা বাছাই করা হয়।
তত্ত্ব এবং পরীক্ষার শো হিসাবে, চ্যানেল ব্লক করার পরে, ড্রেন কারেন্ট কার্যত পরিপূর্ণ হয়। স্যাচুরেশন কারেন্টের মান গেট ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে; এটি একটি সাধারণ ট্রানজিস্টর প্রভাব - গেট ভোল্টেজ (ইনপুট সার্কিটে) ড্রেন কারেন্ট (আউটপুট সার্কিটে বর্তমান) নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। MOS ট্রানজিস্টরগুলির একটি বৈশিষ্ট্যগত বৈশিষ্ট্য হল এর ইনপুট হল একটি ক্যাপাসিটর যা সেমিকন্ডাক্টর থেকে বিচ্ছিন্ন একটি ধাতব গেট দ্বারা গঠিত।
সেমিকন্ডাক্টর-ডাইইলেকট্রিক ইন্টারফেসে, সেমিকন্ডাক্টরের ব্যান্ড গ্যাপে, সারফেস বা আরও স্পষ্ট করে বললে, ইন্টারফেস স্টেট বলে শক্তির অবস্থা থাকে। এই রাজ্যগুলিতে ইলেকট্রনের তরঙ্গ ফাংশনগুলি ল্যাটিস ধ্রুবকের ক্রম অনুসারে অঞ্চলগুলিতে ইন্টারফেসের কাছে স্থানীয়করণ করা হয়। বিবেচনাধীন রাজ্যগুলির ঘটনার কারণ হল সেমিকন্ডাক্টর-ডাইলেকট্রিক (অক্সাইড) ইন্টারফেসের অপূর্ণতা। বাস্তব ইন্টারফেসে সর্বদা একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক ভাঙা বন্ধন থাকে এবং ডাইলেকট্রিক অক্সাইড ফিল্মের রচনার স্টোইচিওমেট্রি লঙ্ঘন হয়। ইন্টারফেসের ঘনত্ব এবং প্রকৃতি ডাইলেক্ট্রিক ফিল্ম তৈরির প্রযুক্তির উপর উল্লেখযোগ্যভাবে নির্ভর করে।
সেমিকন্ডাক্টর-ডাইলেকট্রিক ইন্টারফেসে পৃষ্ঠের অবস্থার উপস্থিতি এমওএস ট্রানজিস্টরের পরামিতিগুলিকে নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত করে, যেহেতু সেমিকন্ডাক্টরের গেটের নীচে প্রবর্তিত চার্জের একটি অংশ এই রাজ্যগুলি দ্বারা ক্যাপচার করা হয়। ইন্টারফেসে রাজ্যের কম ঘনত্ব সহ সিলিকন পৃষ্ঠে একটি ফিল্ম তৈরি করার প্রযুক্তি বিকাশের পরে বিবেচনাধীন ধরণের ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর তৈরিতে সাফল্য অর্জন করা হয়েছিল।
সিলিকন অক্সাইডে সবসময় একটি ইতিবাচক "বিল্ট-ইন" চার্জ থাকে, যার প্রকৃতি এখনও পুরোপুরি বোঝা যায় না। এই চার্জের মান অক্সাইড উত্পাদন প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে এবং প্রায়শই এটি এত বড় হয় যে যদি পি-টাইপ সিলিকনকে একটি সাবস্ট্রেট হিসাবে ব্যবহার করা হয়, তাহলে শূন্য গেট পক্ষপাতেও এর পৃষ্ঠে একটি বিপরীত স্তর তৈরি হয়। এই ধরনের ট্রানজিস্টরকে বিল্ট-ইন চ্যানেল সহ ট্রানজিস্টর বলা হয়। গেটে কিছু নেতিবাচক পক্ষপাত প্রয়োগ করা হলেও তাদের মধ্যে চ্যানেলটি বজায় রাখা হয়। বিপরীতে, একটি এন-সাবস্ট্রেটের উপর তৈরি ট্রানজিস্টরগুলিতে, যেখানে একটি বিপরীত স্তর গঠনের জন্য খুব বেশি অক্সাইড চার্জের প্রয়োজন হয়, চ্যানেলটি তখনই উপস্থিত হয় যখন একটি নির্দিষ্ট থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ অতিক্রমকারী একটি ভোল্টেজ গেটে প্রয়োগ করা হয়। এই গেট পক্ষপাতের চিহ্নটি একটি এন-সাবস্ট্রেট সহ ট্রানজিস্টরের জন্য নেতিবাচক এবং একটি পি-সাবস্ট্রেটের ক্ষেত্রে ধনাত্মক হওয়া উচিত।
একটি MOS ট্রানজিস্টরের ড্রেনে উচ্চ ভোল্টেজে, ড্রেন অঞ্চল থেকে স্পেস চার্জ অঞ্চলটি এত শক্তিশালীভাবে ছড়িয়ে পড়তে পারে যে চ্যানেলটি সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হয়ে যায়। তারপরে ভারী ডোপড সোর্স অঞ্চল থেকে বাহকরা ড্রেনের দিকে ছুটে যাবে, ঠিক যেমনটি যখন একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টরের ভিত্তি "পাংচার" হয়।
সাহিত্য:
"সলিড-স্টেট ইলেকট্রনিক্স" G.I.Epifanov, Yu.A.Moma.
"ইলেক্ট্রনিক্স এবং মাইক্রোসার্কিটরি" V.A. স্কারজেপা, এ.এন. লুটসেনকো।
সেমিকন্ডাক্টর প্রতিরোধক, ডায়োড, ট্রানজিস্টর
লেকচার 11
নির্গমন বৈশিষ্ট্য (এক এলাকা থেকে অন্য অঞ্চলে চার্জের স্থানান্তর)।
সেমিকন্ডাক্টর রেজিস্টর হল সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যার দুটি টার্মিনাল আছে, যা আরউপর নির্ভর করে উ, t° C, আলোকসজ্জা, বিকৃতি, ইত্যাদি
1. রৈখিক প্রতিরোধক − আর= const, IC-তে ব্যবহৃত হয় (হালকা ডোপড সিলিকন বা গ্যালিয়াম আর্সেনাইড)।
2. Varistor, আর(উ) সিলিকন কার্বাইড মাটির সাথে মিশ্রিত করা হয়।
Varistor বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য
অরৈখিক সহগ λ = আর/আরজি = (U/I)/(ডিইউ/ডিআই) » বিভিন্ন ধরনের জন্য const. ওভারভোল্টেজ থেকে বৈদ্যুতিক সার্কিট রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়।
3. থার্মিস্টর
থার্মিস্টরের বৈশিষ্ট্য
1 - থার্মিস্টর, এর আরবৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায় tº
2 - পজিস্টার, এটা আরবৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায় tº
প্রধান প্যারামিটার − তাপমাত্রা সহগপ্রতিরোধ: α = ডিআরটি*100/(dT আর) হল শতাংশ পরিবর্তন আরপরিবর্তন করার সময় টি 1 ডিগ্রী দ্বারা।
থার্মিস্টরের জন্য α = − 0.3 ÷ 0.66।
থার্মিস্টরগুলি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা, তাপ সুরক্ষা এবং ফায়ার অ্যালার্ম সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়।
4. ফটোরেসিস্টর
প্রতিরোধ আরআলোর উপর নির্ভর করে। ফটোঅ্যাকটিভ উপাদানের একটি ফিল্ম একটি সিরামিক বা কাচের স্তরে প্রয়োগ করা হয়।
অভ্যন্তরীণ ফটোইফেক্ট ব্যবহার করা হয়। আলোকিত হলে, ইলেকট্রন উত্তেজিত হয়, তারা একটি উচ্চ শক্তি স্তরে চলে যায় এবং মুক্ত ইলেকট্রনের ঘনত্ব পরিবর্তিত হয়।
ফটোরেসিস্টর সংযোগ চিত্র
ফটোরেসিস্টরের বৈশিষ্ট্য
Ф = 0 এ আমি f 0 - অন্ধকার স্রোত। আলোর উপস্থিতিতে আমি f বৃদ্ধি পায়। কারেন্টের পার্থক্যকে বলা হয় আলোক প্রবাহ বা ফটোকারেন্ট।
এস = আমি f/F - সংবেদনশীলতা; অন্ধকার প্রতিরোধ আর টি= 10 2 − 10 9 ওহম। উস্লেভ = 100 ভি।
5. স্ট্রেন গেজ , আরকার্যকারী তরল বিকৃতির উপর নির্ভর করে। প্রধান বৈশিষ্ট্য – বিকৃতি বৈশিষ্ট্য – নির্ভরতা ∆ আর/আর = চ(∆l/l), কোথায় l- কার্যকারী তরলের দৈর্ঘ্য।
স্ট্রেন গেজের বৈশিষ্ট্য
মৌলিক পরামিতি আর nom = 100 − 500 Ohm; K = ∆ আর/আর: ∆l/l(−150 ÷ + 150) - স্ট্রেন সংবেদনশীলতা সহগ। কঠিন পদার্থের বিকৃতি পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়।
সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের শ্রেণীবিভাগ এবং তাদের উদ্দেশ্য।
শিল্প ইলেকট্রনিক্স ব্যবহৃত বড় সংখ্যাবিভিন্ন ধরণের সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস, যাকে কয়েকটি প্রধান গ্রুপে ভাগ করা যায়: 1) সেমিকন্ডাক্টর প্রতিরোধক; 2) অর্ধপরিবাহী ডায়োড; 3) বাইপোলার ট্রানজিস্টর; 4) ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর; 5) থাইরিস্টর।
সেমিকন্ডাক্টর প্রতিরোধক এবং ডায়োড হল দুই-ইলেকট্রোড ডিভাইস, বাইপোলার এবং ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর হল তিন-ইলেকট্রোড ডিভাইস। থাইরিস্টর দুই-ইলেকট্রোড বা তিন-ইলেকট্রোড হতে পারে।
সেমিকন্ডাক্টর প্রতিরোধক একটি আইসোট্রপিক (একজাত) সেমিকন্ডাক্টর উপাদান ব্যবহার করে, যার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য প্রতিরোধকের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড বিভিন্ন ধরনের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ সেমিকন্ডাক্টর ব্যবহার করে, একটি পি-এন জংশন গঠন করে। ডায়োডের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি মূলত p-n জংশনের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়।
বাইপোলার ট্রানজিস্টরে, বিভিন্ন ধরনের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ অর্ধপরিবাহী দুটি গঠন করে р-n জংশন. বাইপোলার ট্রানজিস্টরের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি এই pn জংশনগুলির বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং উল্লেখযোগ্যভাবে তাদের মিথস্ক্রিয়া উপর নির্ভর করে। ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলি বিভিন্ন ধরণের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ সেমিকন্ডাক্টরের উপর ভিত্তি করে, যা একটি পি-এন জংশন গঠন করে। কিন্তু ডায়োড এবং বাইপোলার ট্রানজিস্টরগুলির বিপরীতে, ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি একটি পি-এন জংশনের সাথে একটি আইসোট্রপিক সেমিকন্ডাক্টর চ্যানেলের মিথস্ক্রিয়ার উপর নির্ভর করে।
থাইরিস্টররা বিভিন্ন ধরনের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ সেমিকন্ডাক্টর ব্যবহার করে, যা তিন বা তার বেশি p-n জংশন গঠন করে। থাইরিস্টরগুলির প্রধান বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি এই p-n জংশনগুলির মিথস্ক্রিয়া দ্বারা নির্ধারিত হয়।
সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড
একটি সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড হল একটি বৈদ্যুতিকভাবে রূপান্তরকারী সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যার একটি বৈদ্যুতিক সংযোগ এবং দুটি টার্মিনাল রয়েছে।
সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডের শ্রেণীবিভাগ এবং প্রচলিত গ্রাফিক পদবী টেবিলে দেওয়া আছে। 2.2। টেবিল থেকে দেখা যায়, সমস্ত সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড দুটি শ্রেণীতে বিভক্ত: বিন্দু এবং প্ল্যানার।
একটি পয়েন্ট ডায়োড এন-টাইপ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, 0.1-0.6 মিমি পুরু এবং 0.5-1.5 মিমি 2 ক্ষেত্রফল সহ একটি জার্মেনিয়াম বা সিলিকন প্লেট ব্যবহার করে; একটি তীক্ষ্ণ ইস্পাত তার প্লেটের সংস্পর্শে আসে (চিত্র 2.5), যোগাযোগের বিন্দুতে একটি p-n জংশন তৈরি করে।
বিভিন্ন তাপমাত্রায় একটি বিন্দু ডায়োডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যগুলি চিত্রে দেখানো হয়েছে।
ছোট যোগাযোগ এলাকার কারণে, এই জাতীয় ডায়োডগুলির ফরোয়ার্ড কারেন্ট এবং ইন্টারলেকট্রোড ক্যাপাসিট্যান্স তুলনামূলকভাবে ছোট, যা তাদের খুব উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি (মাইক্রোওয়েভ ডায়োড) অঞ্চলে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। পয়েন্ট ডায়োডগুলি প্রধানত বিকল্প কারেন্ট (রেকটিফায়ার ডায়োড) সংশোধন করতে কাজ করে।
প্ল্যানার ডায়োডগুলিতে, pn জংশনটি বিভিন্ন ধরণের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ দুটি অর্ধপরিবাহী দ্বারা গঠিত হয় এবং বিভিন্ন ধরণের ডায়োডের সংযোগের ক্ষেত্রটি এক বর্গ মিলিমিটারের শতভাগ (মাইক্রোপ্ল্যানার ডায়োড) থেকে কয়েক দশ বর্গ সেন্টিমিটার (পাওয়ার ডায়োড) পর্যন্ত বিস্তৃত হয়। )
অমেধ্য প্রবর্তনের পদ্ধতি অনুসারে, ডায়োডগুলিকে খাদ এবং প্রসারণে বিভক্ত করা হয়।
একটি প্ল্যানার ডায়োডের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি p-n জংশনের বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। ডায়োডের উদ্দেশ্যের উপর নির্ভর করে, এটি এক বা অন্য ব্যবহার করে p-n বৈশিষ্ট্য-পরিবর্তন।
আসুন বিভিন্ন প্ল্যানার ডায়োডের ধরন এবং বৈশিষ্ট্যগুলি ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক।
একটি রেকটিফায়ার ডায়োড হল একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যেখানে একটি পয়েন্ট ডায়োডের মতোই রেকটিফায়ার ব্যবহার করা হয়। p-n বৈশিষ্ট্য-পরিবর্তন।
একটি শক্তিশালী রেকটিফায়ার ডায়োডের নকশা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 2.7। লো-পাওয়ার রেকটিফায়ার ডায়োড, সেইসাথে হাই-ফ্রিকোয়েন্সি এবং পালস সার্কিটে অপারেশনের জন্য ডিজাইন করা রেকটিফায়ার ডায়োডগুলির সাধারণত পয়েন্ট ডায়োডের মতো ডিজাইন থাকে।
একটি শক্তিশালী সংশোধনকারী ডায়োডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য চিত্রে দেখানো হয়েছে। 2.8।
তাদের বড় জংশন এলাকার কারণে, প্ল্যানার ডায়োডগুলি উচ্চ ফরোয়ার্ড কারেন্টের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। সাধারণত, ডায়োডের ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ 1-2 V এর বেশি হয় না, যখন সেমিকন্ডাক্টরে বর্তমান ঘনত্ব 1-10 A/mm2 এ পৌঁছায়, যা এর তাপমাত্রায় সামান্য বৃদ্ধি ঘটায়। একটি জার্মেনিয়াম ডায়োডের কর্মক্ষমতা বজায় রাখার জন্য, এর তাপমাত্রা 85-100° C এর বেশি হওয়া উচিত নয়। সিলিকন ডায়োডগুলি 150-200° C তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে।
যখন একটি বিপরীত ভোল্টেজ একটি সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডে প্রয়োগ করা হয়, তখন এটিতে একটি সামান্য বিপরীত কারেন্ট উপস্থিত হয় (চিত্র 2.8), যা p-n জংশনের মাধ্যমে সংখ্যালঘু চার্জ বাহকের চলাচলের কারণে ঘটে।
যখন বাড়ছে তাপমাত্রা р-n-পরিবর্তন, ভ্যালেন্স ব্যান্ড থেকে পরিবাহী ব্যান্ডে কিছু ইলেকট্রনের স্থানান্তর এবং ইলেকট্রন-হোল চার্জ ক্যারিয়ার জোড়া গঠনের কারণে সংখ্যালঘু চার্জ বাহকের সংখ্যা বৃদ্ধি পায়। অতএব, ডায়োডের বিপরীত কারেন্ট বৃদ্ধি পায়।
যখন ডায়োডে কয়েকশ ভোল্টের বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ব্লকিং স্তরের বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি এত শক্তিশালী হয়ে ওঠে যে এটি ভ্যালেন্স ব্যান্ড থেকে ইলেকট্রনকে কন্ডাকশন ব্যান্ডে (জেনার প্রভাব) টানতে পারে। এই ক্ষেত্রে, বিপরীত কারেন্ট তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়, যা ডায়োডকে গরম করে, কারেন্টের আরও বৃদ্ধি এবং অবশেষে, p-n জংশনের তাপীয় ভাঙ্গন (ধ্বংস) ঘটায়। বেশির ভাগ ডায়োড (0.7-0.8) U নমুনার বিপরীত ভোল্টেজগুলিতে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে পারে। এমনকি ব্রেকডাউন ভোল্টেজের উপরে বিপরীত ভোল্টেজের একটি স্বল্পমেয়াদী বৃদ্ধি, একটি নিয়ম হিসাবে, p-n জংশনের ভাঙ্গন এবং ডায়োডের ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে।
পয়েন্ট এবং প্ল্যানার রেকটিফায়ার ডায়োডগুলির প্রধান প্যারামিটারগুলি হল: ডায়োড I pr-এর ফরোয়ার্ড কারেন্ট, যা একটি নির্দিষ্ট ফরোয়ার্ড ভোল্টেজে স্বাভাবিক করা হয় (সাধারণত 1-2 V)। ডায়োড I pr max-এর সর্বাধিক অনুমোদিত ফরওয়ার্ড কারেন্ট, ডায়োড U rev max-এর সর্বাধিক অনুমোদিত বিপরীত ভোল্টেজ; রিভার্স ডায়োড কারেন্ট I rev, যা সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ U rev max-এ স্বাভাবিক করা হয়। বিভিন্ন রেকটিফায়ার ডায়োডের পরামিতি টেবিলে দেওয়া আছে।
সেমিকন্ডাক্টর জেনার ডায়োড- একটি সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড, যে ভোল্টেজের উপর বৈদ্যুতিক ভাঙ্গনের অঞ্চলে দুর্বলভাবে কারেন্টের উপর নির্ভর করে এবং যা ভোল্টেজকে স্থিতিশীল করতে ব্যবহৃত হয়।
একটি সেমিকন্ডাক্টর জেনার ডায়োড পি-এন জংশনের বৈদ্যুতিক ভাঙ্গনের এলাকায় কাজ করে। তাপীয় ভাঙ্গন রোধ করতে, জেনার ডায়োড ডিজাইন p-n জংশন থেকে কার্যকর তাপ অপসারণ নিশ্চিত করে। জেনার ডায়োডের জন্য সবচেয়ে সাধারণ উপাদান হল সিলিকন। একটি সেমিকন্ডাক্টর জেনার ডায়োডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য চিত্রে দেখানো হয়েছে।
চিত্র থেকে দেখা যায়, ব্রেকডাউন অঞ্চলে, জেনার ডায়োড U CT-এর ভোল্টেজ স্থিরকরণ বর্তমান I CT-তে বড় পরিবর্তনের সাথে সামান্য পরিবর্তিত হয়। জেনার ডায়োডের এই বৈশিষ্ট্যটি একটি স্থিতিশীল ভোল্টেজ পেতে ব্যবহৃত হয়, উদাহরণস্বরূপ, প্যারামেট্রিক ভোল্টেজ স্টেবিলাইজারগুলিতে।
একটি সেমিকন্ডাক্টর জেনার ডায়োডের প্রধান পরামিতিগুলি হল: স্থিতিশীল ভোল্টেজ U CT; স্থিতিশীলতা বিভাগে গতিশীল প্রতিরোধ Rd = d U CT / dI CT ; ন্যূনতম জেনার ডায়োড কারেন্ট Ist মিন; জেনার ডায়োডের সর্বাধিক বর্তমান Ist সর্বোচ্চ; স্থিতিশীলকরণ বিভাগে ভোল্টেজের তাপমাত্রা সহগ TKU = d U CT /dT 100%।
আধুনিক জেনার ডায়োডের স্থিতিশীল ভোল্টেজ 1-1000 V এর মধ্যে থাকে এবং p-n জংশনের ব্লকিং স্তরের বেধের উপর নির্ভর করে।
টানেল ডায়োড- একটি ক্ষয়প্রাপ্ত সেমিকন্ডাক্টরের উপর ভিত্তি করে একটি সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড, যেখানে টানেল প্রভাব ফরোয়ার্ড ভোল্টেজের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের উপর নেতিবাচক ডিফারেনশিয়াল পরিবাহিতার একটি অংশের উপস্থিতির দিকে নিয়ে যায় (চিত্র দেখুন)।
প্রত্যক্ষ শাখা c একটি কার্যকরী শাখা হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ক. এক্স.
টানেল ডায়োডের উপাদান হল ভারীভাবে ডোপড জার্মেনিয়াম বা গ্যালিয়াম আর্সেনাইড।
একটি টানেল ডায়োডের প্রধান পরামিতিগুলি হল: পিক কারেন্ট Ip (চিত্রে বক্ররেখা 1) এবং উপত্যকার বর্তমান Ip/Ib থেকে পিক কারেন্টের অনুপাত। গার্হস্থ্য শিল্প দ্বারা উত্পাদিত ডায়োডের জন্য, Ip = 0.1-100 mA, এবং Ip / Iv = 5 - 20।
টানেল ডায়োডগুলি উচ্চ-গতির সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অসিলেটর এবং উচ্চ-গতির পালস সুইচগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
বিপরীত ডায়োড- পিক কারেন্ট Iп = 0 (চিত্রে বক্ররেখা 2) সহ এক ধরণের টানেল ডায়োড। যদি ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ Upr বিপরীত ডায়োডে প্রয়োগ করা হয়< 0,3 В, то пряой ток диода Iпр = 0, в то же время даже при небольшом обратном напряжении (порядка десятков милливольт) обратный ток диода достигает нескольких миллиампер в результате туннельного пробоя. Таким образом, обращенный диод обладает вентильными свойствами при малых напряжениях именно в той области, где обычные выпрямительные диоды этими свойствами не обладают. При этом направлением наибольшей проводимости является направление, соответствующее обратному току.
বিপরীত ডায়োড ব্যবহার করা হয়, টানেল ডায়োডের মতো, স্পন্দিত ডিভাইসে এবং রেডিও ডিভাইসে সংকেত রূপান্তরকারী (মিক্সার এবং ডিটেক্টর) হিসাবেও।
ভ্যারিক্যাপ- একটি অর্ধপরিবাহী ডায়োড যা ক্যাপাসিট্যান্স নির্ভরতা ব্যবহার করে
বিপরীত ভোল্টেজ থেকে p-n জংশন এবং যা একটি বৈদ্যুতিক নিয়ন্ত্রিত ক্যাপাসিট্যান্স মান সহ একটি উপাদান হিসাবে ব্যবহারের উদ্দেশ্যে। ভেরিক্যাপ তৈরির জন্য অর্ধপরিবাহী উপাদান হল সিলিকন। বিপরীত ভোল্টেজের উপর ভ্যারিক্যাপ ক্ষমতার নির্ভরতা চিত্রে দেখানো হয়েছে।
ভেরিক্যাপের প্রধান পরামিতিগুলি হল: ভ্যারিক্যাপ সি এর মোট ক্ষমতা, যা সাধারণত একটি ছোট বিপরীত ভোল্টেজ Uo6p = 2-5 V এ স্থির করা হয়; ক্যাপাসিট্যান্স ওভারল্যাপ সহগ Ks = Cmax/Cmin অধিকাংশ ভ্যারিক্যাপের জন্য, Sv = 10-500 pF, এবং ক্যাপাসিট্যান্স ওভারল্যাপ সহগ Ks = 5-20।
সিস্টেমে ভ্যারিক্যাপ ব্যবহার করা হয় রিমোট কন্ট্রোলএবং কম শব্দের মাত্রা সহ প্যারামেট্রিক পরিবর্ধকগুলিতে।
F o d i o d, সেমিকন্ডাক্টর ফটোসেল, LED- সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড যা ব্লকিংয়ে চার্জ ক্যারিয়ার (ইলেক্ট্রন এবং ছিদ্র) এর সাথে বিকিরণের (দৃশ্যমান, ইনফ্রারেড বা অতিবেগুনী) মিথস্ক্রিয়া প্রভাব ব্যবহার করে স্তর р-nস্থানান্তর
ইলেকট্রনিক ডিভাইসের প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলির দ্রুত বিকাশ এবং সম্প্রসারণ উপাদান বেসের উন্নতির কারণে, যার ভিত্তি হল সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস. অতএব, ইলেকট্রনিক ডিভাইসের কার্যকারিতা বোঝার জন্য, প্রধান ধরনের সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির গঠন এবং অপারেটিং নীতি জানা প্রয়োজন।
ট্রানজিস্টর
একটি ট্রানজিস্টর হল একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিকে প্রসারিত, উৎপন্ন এবং রূপান্তর করার পাশাপাশি বৈদ্যুতিক সার্কিটগুলি পরিবর্তন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
ট্রানজিস্টরের একটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হ'ল ভোল্টেজ এবং কারেন্টকে প্রশস্ত করার ক্ষমতা - ট্রানজিস্টরের ইনপুটে কাজ করা ভোল্টেজ এবং স্রোতগুলি এর আউটপুটে উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ ভোল্টেজ এবং স্রোত দেখা দেয়।
ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্স এবং পালস সার্কিটের বিস্তারের সাথে, একটি ট্রানজিস্টরের প্রধান বৈশিষ্ট্য হল একটি নিয়ন্ত্রণ সংকেতের প্রভাবে খোলা এবং বন্ধ অবস্থায় থাকার ক্ষমতা।
ট্রানজিস্টর দুটির সংক্ষিপ্ত নাম থেকে এর নাম পায় ইংরেজি শব্দ tran(sfer) (re)sistor - নিয়ন্ত্রিত প্রতিরোধক। এই নামটি দুর্ঘটনাজনিত নয়, যেহেতু ট্রানজিস্টরে প্রয়োগ করা ইনপুট ভোল্টেজের প্রভাবের অধীনে, এর আউটপুট টার্মিনালগুলির মধ্যে প্রতিরোধ খুব বিস্তৃত পরিসরের মধ্যে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।
ট্রানজিস্টর আপনাকে সার্কিটের বর্তমানকে শূন্য থেকে সর্বোচ্চ মান পর্যন্ত নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়।
ট্রানজিস্টরের শ্রেণীবিভাগ:
অপারেটিং নীতির উপর ভিত্তি করে: ক্ষেত্র (ইউনিপোলার), বাইপোলার, মিলিত।
শক্তি অপচয়ের মান অনুযায়ী: নিম্ন, মাঝারি এবং উচ্চ।
সীমিত ফ্রিকোয়েন্সি মান অনুযায়ী: নিম্ন-, মাঝারি-, উচ্চ- এবং অতি-উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি।
অপারেটিং ভোল্টেজ অনুযায়ী: কম এবং উচ্চ ভোল্টেজ।
কার্যকরী উদ্দেশ্য দ্বারা: সর্বজনীন, পরিবর্ধক, কী, ইত্যাদি।
ডিজাইন দ্বারা: অনমনীয় এবং নমনীয় সীসা সহ আনফ্রেমযুক্ত এবং কেসড ডিজাইনে।
সম্পাদিত ফাংশনগুলির উপর নির্ভর করে, ট্রানজিস্টর তিনটি মোডে কাজ করতে পারে:
1) সক্রিয় মোড - অ্যানালগ ডিভাইসগুলিতে বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিকে প্রশস্ত করতে ব্যবহৃত হয়। ট্রানজিস্টরের প্রতিরোধ শূন্য থেকে সর্বোচ্চ মান পর্যন্ত পরিবর্তিত হয় - তারা বলে ট্রানজিস্টর "সামান্য খোলে" বা "সামান্য বন্ধ হয়"।
2) স্যাচুরেশন মোড - ট্রানজিস্টরের প্রতিরোধ শূন্য হয়ে যায়। এই ক্ষেত্রে, ট্রানজিস্টর একটি বন্ধ রিলে যোগাযোগের সমতুল্য।
3) কাট-অফ মোড - ট্রানজিস্টর বন্ধ এবং একটি উচ্চ প্রতিরোধের আছে, যেমন এটি একটি খোলা রিলে যোগাযোগের সমতুল্য।
স্যাচুরেশন এবং কাটঅফ মোডগুলি ডিজিটাল, পালস এবং সুইচিং সার্কিটে ব্যবহৃত হয়।
বাইপোলার ট্রানজিস্টরদুটি p-n জংশন এবং তিনটি টার্মিনাল সহ একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা বৈদ্যুতিক সংকেতের শক্তি পরিবর্ধন প্রদান করে।
বাইপোলার ট্রানজিস্টরে, কারেন্ট দুই ধরনের চার্জ বাহকের চলাচলের কারণে ঘটে: ইলেকট্রন এবং হোল, যা তাদের নাম নির্ধারণ করে।
ডায়াগ্রামে, ট্রানজিস্টরগুলিকে একটি বৃত্তে এবং এটি ছাড়াই চিত্রিত করা যেতে পারে (চিত্র 3)। তীরটি ট্রানজিস্টরে বর্তমান প্রবাহের দিক নির্দেশ করে।
চিত্র 3 - গ্রাফিক প্রতীক n-p-n ট্রানজিস্টর(a) এবং p-n-p (b)
ট্রানজিস্টরের ভিত্তি হল একটি সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার, যেখানে তিনটি বিভাগ পর্যায়ক্রমে পরিবাহিতার সাথে গঠিত হয় - ইলেকট্রনিক এবং গর্ত। স্তরগুলির পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে, দুটি ধরণের ট্রানজিস্টর কাঠামো আলাদা করা হয়: n-p-n (চিত্র 3, a) এবং p-n-p (চিত্র 3, b)।
ইমিটার (E) - একটি স্তর যা চার্জ বাহক (ইলেক্ট্রন বা গর্ত) এর একটি উৎস এবং একটি ডিভাইস বর্তমান তৈরি করে;
সংগ্রাহক (কে) - একটি স্তর যা বিকিরণকারী থেকে আগত চার্জ বাহক গ্রহণ করে;
বেস (B) - মধ্যম স্তর যা ট্রানজিস্টর কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করে।
যখন একটি ট্রানজিস্টর একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটের সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন এর একটি ইলেক্ট্রোড হয় ইনপুট (ইনপুট বিকল্প সংকেতের উত্সটি চালু করা হয়), অন্যটি আউটপুট (লোডটি চালু করা হয়) এবং তৃতীয় ইলেক্ট্রোডটি সাধারণ ইনপুট এবং আউটপুট সম্মান. বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, একটি সাধারণ ইমিটার সার্কিট ব্যবহার করা হয় (চিত্র 4)। 1 V-এর বেশি নয় এমন একটি ভোল্টেজ বেসে সরবরাহ করা হয়, এবং 1 V-এর বেশি সংগ্রাহককে, উদাহরণস্বরূপ +5 V, +12 V, +24 V, ইত্যাদি।
চিত্র 4 - একটি সাধারণ ইমিটার সহ একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টরের জন্য সংযোগ সার্কিট
সংগ্রাহক কারেন্ট তখনই ঘটে যখন বেস কারেন্ট Ib প্রবাহিত হয় (Ube দ্বারা নির্ধারিত)। যত বেশি Ib, তত বেশি Ik। Ib মাপা হয় mA-এর এককে, এবং সংগ্রাহক কারেন্ট মাপা হয় দশ এবং শত শত mA, অর্থাৎ IbIk. অতএব, যখন বেসে ছোট প্রশস্ততার একটি বিকল্প সংকেত সরবরাহ করা হয়, তখন ছোট Ib পরিবর্তিত হবে এবং বড় Ik এর অনুপাতে পরিবর্তিত হবে। যখন একটি লোড রেজিস্ট্যান্স সংগ্রাহক সার্কিটের সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন এটিতে একটি সংকেত নির্গত হবে, ইনপুটের আকৃতির পুনরাবৃত্তি করবে, কিন্তু একটি বড় প্রশস্ততার সাথে, যেমন পরিবর্ধিত সংকেত।
ট্রানজিস্টরের সর্বাধিক অনুমোদনযোগ্য পরামিতিগুলির মধ্যে প্রাথমিকভাবে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: সংগ্রাহক Pk.max-এ সর্বাধিক অনুমোদিত শক্তি, সংগ্রাহক এবং নির্গমনকারী Uke.max-এর মধ্যে ভোল্টেজ, সংগ্রাহক বর্তমান Ik.max।
সর্বাধিক পরামিতি বাড়ানোর জন্য, ট্রানজিস্টর অ্যাসেম্বলিগুলি তৈরি করা হয়, যা একটি হাউজিংয়ে আবদ্ধ কয়েকশত সমান্তরাল-সংযুক্ত ট্রানজিস্টর পর্যন্ত সংখ্যা করতে পারে।
বাইপোলার ট্রানজিস্টর এখন কম বেশি ব্যবহার করা হয়, বিশেষ করে স্পন্দিত অবস্থায় পাওয়ার ইঞ্জিনিয়ারিং. তাদের জায়গা নেওয়া হয় MOSFET ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর এবং সম্মিলিত IGBT ট্রানজিস্টর, যা ইলেকট্রনিক্সের এই ক্ষেত্রে নিঃসন্দেহে সুবিধা রয়েছে।
ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরে, কারেন্ট শুধুমাত্র একটি চিহ্নের (ইলেক্ট্রন বা ছিদ্র) বাহকের গতিবিধি দ্বারা নির্ধারিত হয়। বাইপোলারের বিপরীতে, ট্রানজিস্টর কারেন্ট একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা পরিবাহী চ্যানেলের ক্রস-সেকশন পরিবর্তন করে।
যেহেতু ইনপুট সার্কিটে কোনো কারেন্ট প্রবাহ নেই, তাই এই সার্কিট থেকে বিদ্যুৎ খরচ কার্যত শূন্য, যা নিঃসন্দেহে ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের একটি সুবিধা।
কাঠামোগতভাবে, ট্রানজিস্টরে একটি এন- বা পি-টাইপ কন্ডাক্টিং চ্যানেল থাকে, যার শেষ প্রান্তে এলাকা থাকে: একটি উৎস যা চার্জ বাহক নির্গত করে এবং একটি ড্রেন যা চার্জ বাহক গ্রহণ করে। নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহৃত ইলেকট্রোড ক্রস অধ্যায়চ্যানেলকে গেট বলা হয়।
ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টরএকটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা পরিবাহী চ্যানেলের ক্রস-সেকশন পরিবর্তন করে সার্কিটে কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করে।
একটি p-n জংশন আকারে একটি গেট সহ এবং একটি উত্তাপযুক্ত গেট সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর রয়েছে।
একটি উত্তাপযুক্ত গেট সহ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরগুলিতে সেমিকন্ডাক্টর চ্যানেল এবং ধাতব গেটের মধ্যে অস্তরক একটি অন্তরক স্তর থাকে - এমওএস ট্রানজিস্টর (ধাতু - অস্তরক - অর্ধপরিবাহী), বিশেষ ক্ষেত্রে- সিলিকন অক্সাইড - এমওএস ট্রানজিস্টর।
একটি অন্তর্নির্মিত চ্যানেল সহ একটি এমওএস ট্রানজিস্টরের একটি প্রাথমিক পরিবাহিতা রয়েছে, যা একটি ইনপুট সংকেতের অনুপস্থিতিতে (Uzi = 0) সর্বাধিকের প্রায় অর্ধেক। একটি প্ররোচিত চ্যানেল সহ MOS ট্রানজিস্টরগুলিতে, Uzi = 0 ভোল্টেজে, কোন আউটপুট কারেন্ট নেই, Ic = 0, যেহেতু প্রাথমিকভাবে কোন পরিবাহী চ্যানেল নেই।
প্ররোচিত চ্যানেল MOS ট্রানজিস্টরকে MOSFET ট্রানজিস্টরও বলা হয়। এগুলি প্রধানত মূল উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, উদাহরণস্বরূপ পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করার ক্ষেত্রে।
এমওএস ট্রানজিস্টরের মূল উপাদানগুলির অনেকগুলি সুবিধা রয়েছে: সিগন্যাল সার্কিটটি নিয়ন্ত্রণ কর্মের উত্সের সাথে গ্যালভানিক্যালি সংযুক্ত নয়, নিয়ন্ত্রণ সার্কিট কারেন্ট ব্যবহার করে না এবং দ্বিমুখী পরিবাহিতা রয়েছে। ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর, বাইপোলার ট্রানজিস্টরের বিপরীতে, অতিরিক্ত গরম হওয়ার ভয় পায় না।
এখানে ট্রানজিস্টর সম্পর্কে আরও পড়ুন:
থাইরিস্টর
একটি থাইরিস্টর হল একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা দুটি স্থিতিশীল অবস্থায় কাজ করে - কম পরিবাহিতা (থাইরিস্টর বন্ধ) এবং উচ্চ পরিবাহিতা (থাইরিস্টর খোলা)। কাঠামোগতভাবে, থাইরিস্টরের তিনটি বা তার বেশি p-n জংশন এবং তিনটি আউটপুট রয়েছে।
অ্যানোড এবং ক্যাথোড ছাড়াও, থাইরিস্টর ডিজাইন একটি তৃতীয় টার্মিনাল (ইলেকট্রোড) প্রদান করে, যাকে কন্ট্রোল টার্মিনাল বলা হয়।
থাইরিস্টরটি বৈদ্যুতিক সার্কিটগুলির যোগাযোগহীন সুইচিং (সুইচিং এবং অফ) এর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এগুলি উচ্চ গতি এবং খুব উল্লেখযোগ্য মাত্রার স্রোত পরিবর্তন করার ক্ষমতা (1000 A পর্যন্ত) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। তারা ধীরে ধীরে ট্রানজিস্টর সুইচিং দ্বারা প্রতিস্থাপিত হচ্ছে।
চিত্র 5 - থাইরিস্টরগুলির প্রচলিত গ্রাফিক উপাধি
ডাইনিস্টর (দুই-ইলেকট্রোড)- প্রচলিত রেকটিফায়ার ডায়োডের মতো, তাদের একটি অ্যানোড এবং একটি ক্যাথোড রয়েছে। একটি নির্দিষ্ট মান Ua = Uon এ ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ বৃদ্ধির সাথে, ডাইনিস্টর খোলে।
থাইরিস্টর (থাইরিস্টর - তিন-ইলেকট্রোড)- একটি অতিরিক্ত নিয়ন্ত্রণ ইলেক্ট্রোড আছে; কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোডের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কন্ট্রোল কারেন্ট দ্বারা Uon পরিবর্তিত হয়।
থাইরিস্টরকে বন্ধ অবস্থায় স্থানান্তর করার জন্য, একটি বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগ করা প্রয়োজন (- অ্যানোডে, + ক্যাথোডে) বা হোল্ডিং কারেন্ট আইহোল্ড নামক একটি মানের নীচে ফরোয়ার্ড কারেন্ট কমাতে হবে।
লকযোগ্য থাইরিস্টর- বিপরীত পোলারিটির নিয়ন্ত্রণ পালস প্রয়োগ করে বন্ধ অবস্থায় সুইচ করা যেতে পারে।
থাইরিস্টরস: অপারেশনের নীতি, নকশা, প্রকার এবং অন্তর্ভুক্তির পদ্ধতি
ট্রায়াকস (প্রতিসম থাইরিস্টর)- উভয় দিকে কারেন্ট সঞ্চালন.
অটোমেশন ডিভাইস এবং কনভার্টারগুলিতে থাইরিস্টরগুলি যোগাযোগহীন সুইচ এবং নিয়ন্ত্রিত রেকটিফায়ার হিসাবে ব্যবহৃত হয় বৈদ্যুতিক প্রবাহ. বিকল্প এবং স্পন্দিত বর্তমান সার্কিটে, আপনি থাইরিস্টরের খোলা সময় পরিবর্তন করতে পারেন, এবং সেইজন্য লোডের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হওয়ার সময়। এটি আপনাকে লোডে বিতরণ করা শক্তি নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়।
সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডএকটি ইলেকট্রন-হোল সংযোগ এবং অ্যানোড এবং ক্যাথোড থেকে দুটি সীসা সহ একটি নন-সিগন্যাল পরিবর্ধক ইলেকট্রনিক উপাদান বলা হয়।
বৈদ্যুতিক সংকেত (সংশোধন, স্থিতিশীলকরণ) এর পরামিতি রূপান্তর করতে ইলেকট্রনিক সার্কিটে ডায়োড ব্যবহার করা হয়। ডায়োড ডিজাইনে ভিন্ন ( পয়েন্ট, প্ল্যানার) এবং ডায়াগ্রামের চিহ্ন অনুসারে (কার্যমূলক উদ্দেশ্যের উপর নির্ভর করে)।
অপারেটিং নীতিডায়োড এটি চিত্রিত করে বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য,যারা প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের উপর কারেন্টের নির্ভরতা, (চিত্র 1), যেখান থেকে এটা স্পষ্ট যে ডায়োড আছে একমুখী পরিবাহিতা(আগামী দিকে কারেন্ট পাস করে এবং কার্যত বিপরীত দিকে তা পাস করে না)।
ডায়োড এর সাথে সংযুক্ত সামনের দিক, যখন বর্তমান উত্সের ধনাত্মক মেরুটি অ্যানোড A এর সাথে সংযুক্ত থাকে এবং বর্তমান উত্সের ঋণাত্মক মেরুটি ক্যাথোড K এর সাথে সংযুক্ত থাকে। এটি প্রথম চতুর্ভুজের বৈশিষ্ট্যযুক্ত শাখার সাথে মিলে যায়। একটি বড় ফরোয়ার্ড কারেন্ট ডায়োডের মধ্য দিয়ে যায়।
সাথে সংযুক্ত হলে বিপরীতদিক (প্লাস - ক্যাথোডে, বিয়োগ - অ্যানোডের দিকে), ডায়োডের মধ্য দিয়ে যাওয়া বিপরীত কারেন্ট I OBR খুব ছোট (mkA)।
এই ক্ষেত্রে, সরাসরি বর্তমান, যেমন চিত্র থেকে দেখা যায়। 1, উল্লেখযোগ্যভাবে উপর নির্ভর করে তাপমাত্রাপরিবেশ (ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়)।
ভাত। 1. ডায়োডের কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য।
ডায়োড বৈশিষ্ট্য:
বিবেচিত বর্তমান-ভোল্টেজ ছাড়াও, ডায়োডের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে:
সর্বোচ্চ ফরোয়ার্ড কারেন্ট আমি জনসংযোগ ;
তাপমাত্রা প্রতিরোধের t 0 সর্বোচ্চ ;
সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ উ কেপি .
ডিসি প্রতিরোধ আর 0 = উ জনসংযোগ / আমি জনসংযোগ ;
এসি প্রতিরোধ আর i = Δ উ জনসংযোগ / Δ আমি জনসংযোগ ;
বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের ঢাল এস = Δ আমি জনসংযোগ / Δ উ জনসংযোগ ;
অ্যানোডে পাওয়ার লস পৃ ক = উ জনসংযোগ আমি জনসংযোগ ;
ডায়োড ব্যবহারের ক্ষেত্র: এসি সংশোধন; ভোল্টেজ স্থিতিশীলতা;
ফটোভোলটাইক ডিভাইসে কাজ;
মাইক্রোওয়েভ সার্কিট, ইত্যাদি কাজট্রানজিস্টর ট্রানজিস্টর-দুটি সহ সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস r-pট্রানজিশন অনুমতি দেয় শক্তিশালী করাবৈদ্যুতিক সংকেত এবং সাধারণত তিনটি টার্মিনাল থাকে। দুই দলে বিভক্ত- বাইপোলার এবং ইউনিপোলার. স্যুইচিং সার্কিটের ধরন নির্ধারণ করে কোন প্যারামিটার দ্বারা ট্রানজিস্টর সংকেতকে (ভোল্টেজ, কারেন্ট, ইত্যাদি) বৃদ্ধি করে।
বাইপোলার ট্রানজিস্টরএকটি অর্ধপরিবাহী যন্ত্র যা একটি তিন স্তরের কাঠামোর সাথে পর্যায়ক্রমে পরিবাহিতা এবং দুটি ট্রানজিস্টর-রূপান্তর, বৈদ্যুতিক সংকেত প্রশস্তকরণ এবং তিনটি আউটপুট থাকার অনুমতি দেয়। পার্থক্য করা সরাসরি (p-n-p) এবং বিপরীত (n-p-n)ট্রানজিস্টর, যার মধ্যে পার্থক্য পোলারিটিবিদ্যুৎ সরবরাহ সংযোগ।
একটি ট্রানজিস্টরের উপাদানগুলি এর স্তরগুলির সাথে মিলে যায় এবং নাম দেওয়া হয়: নির্গতকারী- চার্জ নির্গমনকারী, ভিত্তি- বেস এবং সংগ্রাহক- চার্জ সংগ্রাহক। স্তর আছে
বিভিন্ন পরিবাহিতা: চরম (ইমিটার এবং সংগ্রাহক) - গর্তপি, এবং তাদের মধ্যে অবস্থিত বেস হয় ইলেকট্রনিকn(চিত্র 2)।
ইমিটার বেস কালেক্টর
আমিউহ আমিপ্রতি
প্রবেশদ্বারপ্রস্থান করুন
ভাত। 2. বাইপোলার পি- n- পিট্রানজিস্টর একটি সাধারণ বেস সার্কিট অনুযায়ী সংযুক্ত
আসুন একটি ট্রানজিস্টরের অপারেশন নীতি বিবেচনা করুন। চিত্রে দেখা যাবে। 2, ট্রানজিস্টরের দুটি জংশন রয়েছে: পি- nএবং n- পি. প্রথম রূপান্তর ( পি- n) অন্তর্ভুক্ত সরাসরিদিক, যেমন বিয়োগ k n-এরিয়া, এবং প্লাস টু r- এলাকা - বিকিরণকারীর কাছে। অতএব, এই সংযোগস্থলের মধ্য দিয়ে প্রত্যক্ষ কারেন্ট প্রবাহিত হবে। দ্বিতীয় স্থানান্তর ( n- পি) অন্তর্ভুক্ত বিপরীতদিক, যেমন প্লাস টু বেস ( n- এলাকা), এবং বিয়োগ থেকে r- এলাকা - সংগ্রাহকের কাছে। আপনি emitter (ইনপুট) সার্কিট খুললে, এই জংশন, অধীনে অবস্থিত বিপরীতউ কেচালু হলে, এটি কার্যত বন্ধ হয়ে যাবে।
আপনি যদি ইমিটার সার্কিট বন্ধ করেন (একটি ইনপুট সংকেত প্রয়োগ করুন), প্রথম মাধ্যমে (খোলা) পি- nজংশন, একটি সরাসরি কারেন্ট প্রবাহিত হবে, যা ভিত্তির মধ্যে গর্তের ইনজেকশন দ্বারা গঠিত। যেহেতু বেসের বেধ ছোট, এবং যে সেমিকন্ডাক্টরগুলি থেকে ইমিটার এবং বেস তৈরি করা হয় সেগুলি প্রধান বাহকের বিভিন্ন ঘনত্বের সাথে নির্বাচন করা হয়, যেমন ইমিটারের গর্তের ঘনত্ব বেসের ইলেকট্রনের ঘনত্বের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি, বেসটিতে এত বেশি ছিদ্র থাকবে যে তাদের একটি ছোট অংশই পুনঃসংযোগের জন্য প্রয়োজনীয় ইলেক্ট্রনগুলি বেসে খুঁজে পাবে। অতএব, ইনকামিং হোল যেগুলি ইলেকট্রনের সাথে পুনরায় মিলিত হয়নি সেগুলি সংগ্রাহকের সংলগ্ন বেসের সেই অঞ্চলগুলিতে যেতে শুরু করে। একটি শক্তিশালী সংগ্রাহক ব্যাটারি থেকে একটি শক্তিশালী ত্বরান্বিত ক্ষেত্রের ক্রিয়া অনুভব করে সংগ্রাহক জংশনের কাছে আসা ইতিবাচক গর্তগুলি উ কে, সংগ্রাহকের মধ্যে প্রবেশ করুন এবং ব্যাটারির নেতিবাচক মেরু থেকে সংগ্রাহকের মধ্যে আসা ইলেকট্রনের সাথে পুনরায় সংযুক্ত করুন। ফলস্বরূপ, সংগ্রাহক জংশনের মধ্য দিয়ে সংগ্রাহক কারেন্ট প্রবাহিত হতে শুরু করবে আমি কে, জংশনে বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগ করা সত্ত্বেও। এই সংগ্রাহক কারেন্ট হবে বিকিরণকারী কারেন্টের 90 - 95% (ভিত্তিতে অবশিষ্ট সংখ্যক পুনঃসংযোজন গর্তের কারণে)। তবে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল সংগ্রাহক কারেন্টের মাত্রা নির্গতকারী কারেন্টের মাত্রার উপর নির্ভর করবে এবং তার পরিবর্তনের অনুপাতে পরিবর্তন হবে। প্রকৃতপক্ষে, ইমিটার জংশনের মাধ্যমে কারেন্ট যত বেশি হবে, অর্থাৎ, ইমিটার বেসে যত বেশি ছিদ্র প্রবেশ করবে, তত বেশি সংগ্রাহক কারেন্ট, যা এই গর্তগুলির সংখ্যার উপর নির্ভর করে। এটি একটি কার্যত গুরুত্বপূর্ণ উপসংহারের দিকে নিয়ে যায়:
ট্রানজিস্টরের ইমিটার কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করে, আপনি এর মাধ্যমে সংগ্রাহক কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন এবং এই ক্ষেত্রে একটি পরিবর্ধন প্রভাব সঞ্চালিত হয়।
এই বৈশিষ্ট্যটি পরিবর্ধক সার্কিটে ট্রানজিস্টর ব্যবহারের ক্ষেত্র নির্ধারণ করে। সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, একটি সাধারণ বেসের সাথে একটি ট্রানজিস্টর সংযোগের জন্য বিবেচিত সার্কিট দেবে ভোল্টেজ এবং পাওয়ার লাভইনপুট সংকেত, যেহেতু আউটপুট লোড প্রতিরোধের আরnব্যাটারি ভোল্টেজের উপযুক্ত নির্বাচন সহ উপ্রতিঅ্যামপ্লিফায়ার ইনপুটে প্রতিরোধের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি হতে পারে, যেমন আর এইচ >> আর ভিএক্স, এবং ইনপুট (ইমিটার আমি ই) এবং আউটপুট (সংগ্রাহক আমি TO) স্রোত প্রায় সমান। তাই ইনপুটে ভোল্টেজ এবং পাওয়ার সরবরাহ করা হয় উ ভিএক্স = আমি ভিএক্স * আর ভিএক্স ; পৃইনপুট= আমি 2 ইনপুট * আরইনপুটআউটপুটে ভোল্টেজ এবং পাওয়ারের অনুরূপ মানের চেয়ে কম, অর্থাৎ লোডে উ = আমি TO * আর এন ; পৃn = আমি কে 2 * আরএন. এই ক্ষেত্রে কোন বর্তমান লাভ নেই (যখন থেকে আমি ই ~ = আমি TO).
আরো প্রায়ই, তবে, অন্য ট্রানজিস্টর সংযোগ সার্কিট ব্যবহার করা হয় - সাধারণ ইমিটার সার্কিট,যা, শক্তি পরিবর্ধন ছাড়াও, আছে বর্তমান পরিবর্ধন।সংযোগ চিত্র সাধারণ সংগ্রাহকের সাথেকম-প্রতিরোধী লোডে বা উচ্চ-প্রতিরোধের সেন্সর থেকে কাজ করার সময় ব্যবহৃত হয়। বর্তমান এবং শক্তির পরিপ্রেক্ষিতে এই ধরনের একটি সার্কিটের লাভ হল কয়েক দশ ইউনিট, এবং ভোল্টেজের পরিপ্রেক্ষিতে - একতা সম্পর্কে।
ট্রানজিস্টর সার্কিটগুলির পরিচালনার নীতিটি সঠিকভাবে বোঝার জন্য, একটি পরিবর্ধক হিসাবে একটি ট্রানজিস্টরের ক্রিয়াকলাপের বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কে ভাল ধারণা থাকা প্রয়োজন, যা নিম্নরূপ: একটি ভ্যাকুয়াম টিউবের বিপরীতে, ট্রানজিস্টরের একটি কম ইনপুট প্রতিরোধের রয়েছে বেশিরভাগ সুইচিং সার্কিট, যার ফলস্বরূপ এটি বিশ্বাস করা হয় যে ট্রানজিস্টর ইনপুট কারেন্ট দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, ইনপুট টেনশন দ্বারা নয়; ট্রানজিস্টর অ্যামপ্লিফায়ারগুলির কম ইনপুট প্রতিরোধের ফলে পরিবর্ধিত দোলনের উত্স থেকে শক্তির (কারেন্ট) একটি লক্ষণীয় খরচ হয়, তাই, এই পরিবর্ধকগুলিতে, প্রধান গুরুত্ব ভোল্টেজ লাভ নয়, তবে কারেন্ট বা পাওয়ার লাভ; পাওয়ার গেইন k নির্ধারণ করা হয় অ্যামপ্লিফায়ারের আউটপুটে অ্যামপ্লিফায়ারের ইনপুট প্রতিবন্ধকতায় ব্যয় করা শক্তির সাথে পেলোডের আউটপুটে বরাদ্দ করা শক্তির অনুপাত দ্বারা; ট্রানজিস্টরের পরামিতি এবং বৈশিষ্ট্যগুলি তাপমাত্রা এবং নির্বাচিত মোডের উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল, যা একটি অসুবিধা।
ট্রানজিস্টরের বৈশিষ্ট্য:
ইনপুট, আউটপুট এবং ক্ষণস্থায়ী বৈশিষ্ট্য, ডুমুর। ৩,
ভাত। 3. ট্রানজিস্টরের বৈশিষ্ট্য: a – ইনপুট, b – আউটপুট, c – ট্রানজিশন
লাভ (ট্রান্সমিশন) ইন সাধারণ দৃষ্টিভঙ্গি, ভোল্টেজ, কারেন্ট, পাওয়ার দ্বারা
k=ΔΧ আউট /ΔΧ IN;ΔU আউট /ΔU IN;ΔI আউট /ΔI IN;ΔP আউট /ΔP IN।
ট্রানজিস্টর এসি ইনপুট প্রতিবন্ধকতা
R = ΔU ВХ / ΔI ВХ।
সংগ্রাহক শক্তি ক্ষতি
P K = U K * I K।
ট্রানজিস্টরের সুবিধা:ছোট মাত্রা, উচ্চ সংবেদনশীলতা, জড়তা-মুক্ত; স্থায়িত্ব; ত্রুটিগুলি: বাহ্যিক কারণের উল্লেখযোগ্য প্রভাব (তাপমাত্রা, e/m ক্ষেত্র, তেজস্ক্রিয় বিকিরণ, ইত্যাদি)।
ব্যবহারের ক্ষেত্রট্রানজিস্টর: তারযুক্ত এবং রেডিও যোগাযোগ; টিভি; রাডার রেডিও নেভিগেশন; অটোমেশন এবং টেলিমেকানিক্স; কম্পিউটার প্রযুক্তি; পরিমাপ প্রযুক্তি; পরিবর্ধক সার্কিট; ডিজিটাল ডিভাইসের জন্য মেমরি চিপ, ইত্যাদি
