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भौतिक विज्ञान (Physical Sciences)

जेनर डायोड एवं फोटो डायोड Zener diode & Photodiode

Hamid Ali

April 29, 2021

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विशिष्ट प्रयोजन PN संधि डायोड (Special Purpose PN Junction Diodes)

जेनर डायोड (Zener diode)

ऐसा डायोड, जो भंजन वोल्टता क्षेत्र में भी कार्य कर सकता है, जेनर डायोड कहलाता है। इसका नाम इसके आविष्कारक सी. जेनर के नाम

पर रखा गया है।

इस प्रकार के डायोड को डोपिंग स्तर के उचित मान का चयन कर विशेष रूप से तैयार किया गया जाता है।

जेनर डायोड को विद्युत परिपथ में पश्च बायस के भंजन वोल्टता क्षेत्र में लगाते हैं। इसको वोल्टता नियंत्रक के रूप में प्रयुक्त किया जाता है।

इस डायोड के कारण बनने वाला ह्रास क्षेत्र (अपक्षय परत) बहुत पतली होती है। जो 10^-6m से भी कम होती है।

यह ध्यान रहे की जेनर डायोड को अग्रदिशिक बायस में लगाने पर यह साधारण डायोड की तरह कार्य करता है।

ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक संधि युक्तियाँ (Optoelectronic junction devices)

यदि किसी संधि डायोड में आवेश वाहकों (Charge carriers) की उत्पति फोटोन याने प्रकाश के कारण होती है तो उसे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक संधि युक्तियाँ (Optoelectronic junction devices) कहते है। यह निम्न प्रकार की होती है-

1. फोटो डायोड (Photodiode)
2. प्रकाश उत्सर्जक डायोड (Light emitting diode, L.E.D)
3. सोलर सैल (Solar Cell)

अब हम इनके बारे में जानते है।

फोटो डायोड (Photodiode)

यह प्रकाश संवेदी अर्द्धचालक पदार्थ से बनाया जाता है। जब फोटो डायोड पर प्रकाश पड़ता है, तो कई इलेक्ट्रॉन संयोजी बैण्ड से चालन बैण्ड में चले जाते हैं, जिससे फोटा डायोड की पश्च बायस अवस्था में धारा बढ़ जाती है।

जैसे-जैसे आपतित प्रकाश की तीव्रता बढ़ती है डायोड में धारा भी बढ़ती है।

फोटो डायोड का उपयोग प्रकाश संसूचक के रूप में प्रकाश तीव्रता संसुचन में किया जाता है। इसलिए यह विडियों कैमरों में लगा होता है।

प्रकाश उत्सर्जक डायोड (Light emitting diode, L.E.D)

जब किसी PN संधि डायोड को अग्र बायस में लगाते है, तो संधि क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन व होल के पुर्नयोजन (Recombination) के कारण प्रकाश ऊर्जा उत्पन्न होती हैं। ऐसे डायोड को प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) कहते हैं।

इसका कार्य बनाये गये पदार्थ पर निर्भर करता है जैसे की सिलिकॉन व जर्मेनियम से बने डायोड में उत्सर्जित प्रकाश ऊर्जा अवरक्त क्षेत्र से सम्बन्धित होती है। जबकि Ga, As, In आदि से बने डायोड में दृश्य क्षेत्र के प्रकाश का उत्सर्जन होता है।

सोलर सैल (Solar Cell)

सोलर सैल भी एक PN संधि डायोड जिसका एक P या N में से भाग बहुत पतला तथा दूसरा मोटा बनाया जाता है।

इसके पतले भाग के कारण प्रकाश ऊर्जा अधिक से अधिक मात्रा में PN संधि तक पहुँच पाती है।

जब प्रकाश के फोटोन इस पर आपतित होते है तो इसमें विभवान्तर उत्पन्न होता है और यह प्रकाश उर्जा को विद्युत उर्जा में बदल देता है। अतः हम कह सकते है कि यह फोटो वोल्टाइक मोड में कार्य करता है।

सोलर सेल के लिये Si, GaAs, CdTe, CuInSe2  का उपयोग होता है।

परिवर्ती सन्धारित्र डायोड़ (Variable capacitor diode, Vericap)

यदि PN संधि को सन्धारित्र की भांति उपयोग में लिया जाता है तो इसे परिवर्ती सन्धारित्र डायोड़ कहते है।

इसमें ह्रास क्षेत्र (अवक्षय परत) परावैद्युत पदार्थ की तरह काम करती है तथा बाकि P व N भाग धातु प्लेटों की तरह काम करते हैं।

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