पीएन जंक्शन (PN Junction)
1. पीएन जंक्शन क्या है? (What is PN Junction?)
पीएन जंक्शन एक अर्धचालक युक्ति है, जो एक P-प्रकार और N-प्रकार अर्धचालक को एक साथ जोड़कर बनाई जाती है। यह अर्धचालकों के बीच विद्युत प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए उपयोग की जाती है।
2. पी और एन प्रकार अर्धचालक (P-Type and N-Type Semiconductors)
- P-प्रकार अर्धचालक: यह सकारात्मक होल्स की प्रधानता के साथ डॉपिंग द्वारा बनाया जाता है।
- N-प्रकार अर्धचालक: यह नकारात्मक इलेक्ट्रॉनों की प्रधानता के साथ डॉपिंग द्वारा बनाया जाता है।
3. पीएन जंक्शन का कार्य (Working of PN Junction)
- जब P और N प्रकार के अर्धचालकों को जोड़ा जाता है, तो दोनों के बीच एक डिप्लीशन क्षेत्र (Depletion Region) बनता है।
- डिप्लीशन क्षेत्र में आवेश वाहकों की कमी होती है, जिससे यह क्षेत्र प्रतिरोधी बन जाता है।
- पीएन जंक्शन की प्रवाहकीयता बाहरी वोल्टेज (Biasing) पर निर्भर करती है।
4. बायसिंग के प्रकार (Types of Biasing)
| बायसिंग प्रकार | विशेषता | विवरण |
|---|---|---|
| फॉरवर्ड बायसिंग (Forward Biasing) | पी क्षेत्र को पॉजिटिव और एन क्षेत्र को नेगेटिव से जोड़ना। | जंक्शन के प्रतिरोध को कम करता है और विद्युत प्रवाह की अनुमति देता है। |
| रिवर्स बायसिंग (Reverse Biasing) | पी क्षेत्र को नेगेटिव और एन क्षेत्र को पॉजिटिव से जोड़ना। | जंक्शन का प्रतिरोध बढ़ाता है और प्रवाह को अवरुद्ध करता है। |
5. पीएन जंक्शन के अनुप्रयोग (Applications of PN Junction)
- डायोड: पीएन जंक्शन का उपयोग डायोड बनाने के लिए किया जाता है।
- रेक्टिफायर: एसी को डीसी में बदलने के लिए।
- लॉजिक गेट्स: डिजिटल सर्किट में।
- सोलर सेल: सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए।
6. उदाहरण (Numerical Example)
उदाहरण:
प्रश्न: एक पीएन जंक्शन डायोड में वोल्टेज 0.7 V है। यदि सर्किट में धारा 10 mA है, तो जंक्शन में ऊर्जा व्यय (Power Dissipated) ज्ञात करें।
पावर = वोल्टेज × करंट
P = V × I
P = 0.7 × 10 × 10-3
P = 7 × 10-3 W
उत्तर: जंक्शन में ऊर्जा व्यय 7 mW होगा।
