Reverse Saturation Current MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Reverse Saturation Current - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

अग्र अभिनति में संचालित डायोड के लिए गलत कथन विश्लेषण

एक अग्र-अभिनत डायोड में, निम्नलिखित प्रक्रियाएँ होती हैं जो क्षय क्षेत्र और विभव बाधा को प्रभावित करती हैं:

गलत विकल्प:

विकल्प 4: क्षय क्षेत्र में कमी संधि के पार अल्पसंख्यक वाहकों का भारी प्रवाह का कारण बनती है।

यह कथन गलत है क्योंकि, एक अग्र-अभिनत डायोड में, क्षय क्षेत्र में कमी मुख्य रूप से संधि के पार बहुसंख्यक वाहकों (n-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और p-क्षेत्र में होल) के प्रवाह को सुगम बनाती है। अल्पसंख्यक वाहक (n-क्षेत्र में होल और p-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन) अग्र-अभिनत स्थिति में धारा प्रवाह में महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाते हैं। एक अग्र-अभिनत डायोड में प्राथमिक धारा प्रवाह विभव बाधा पर काबू पाने और संधि पर पुनर्संयोजन करने वाले बहुसंख्यक वाहकों के कारण होता है।

सही विकल्प की व्याख्या:

जब एक डायोड अग्र-अभिनत होता है, तो डायोड पर लगाया गया बाहरी वोल्टेज p-n संधि पर विभव बाधा को कम कर देता है। विभव बाधा में यह कमी क्षय क्षेत्र के संकुचन के कारण होती है, जो तब होती है जब बहुसंख्यक वाहकों को संधि की ओर धकेला जाता है। लगाया गया अग्र वोल्टेज n-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों को p-क्षेत्र की ओर और p-क्षेत्र में होल को n-क्षेत्र की ओर जाने का कारण बनता है। परिणामस्वरूप, क्षय क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है, जिससे अधिक बहुसंख्यक वाहक संधि को पार कर सकते हैं और पुनर्संयोजन कर सकते हैं, जिससे डायोड के माध्यम से धारा प्रवाह में वृद्धि होती है।

यहाँ समझने के मुख्य बिंदु हैं:

• अग्र अभिनति विभव बाधा को कम कर देती है, जिससे बहुसंख्यक वाहकों के लिए संधि को पार करना आसान हो जाता है।
• क्षय क्षेत्र संकरा हो जाता है, जिससे बहुसंख्यक वाहकों का प्रवाह बढ़ जाता है।
• एक अग्र-अभिनत डायोड में धारा मुख्य रूप से बहुसंख्यक वाहकों के प्रवाह के कारण होती है, न कि अल्पसंख्यक वाहकों के।

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

विकल्प 1: क्षय क्षेत्र की चौड़ाई में कमी संधि के पास आवेश वाहकों और स्थिर आयनों के पुनर्संयोजन के कारण होती है।

यह कथन सही है। अग्र अभिनति में, जैसे ही बहुसंख्यक वाहक संधि की ओर बढ़ते हैं, वे विपरीत आवेशित स्थिर आयनों (n-क्षेत्र में दाता और p-क्षेत्र में ग्राही) के साथ पुनर्संयोजन करते हैं, जिससे क्षय क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है।

विकल्प 2: विभव बाधा में कमी क्षय क्षेत्र के संकुचन के कारण होती है।

यह कथन सही है। लगाया गया अग्र वोल्टेज संधि पर विभव बाधा को कम करके क्षय क्षेत्र को संकुचित करता है, जिससे अधिक बहुसंख्यक वाहक संधि को पार कर सकते हैं।

विकल्प 3: क्षय क्षेत्र में कमी संधि के पार बहुसंख्यक वाहक प्रवाह की अनुमति देती है।

यह कथन सही है। अग्र अभिनति में क्षय क्षेत्र का संकुचन संधि के पार बहुसंख्यक वाहकों (इलेक्ट्रॉन और होल) के प्रवाह की सुविधा प्रदान करता है, जिससे धारा में वृद्धि होती है।

संक्षेप में, गलत कथन विकल्प 4 है, क्योंकि यह गलत तरीके से एक अग्र-अभिनत डायोड में बढ़े हुए धारा प्रवाह को अल्पसंख्यक वाहकों के प्रवाह के लिए जिम्मेदार ठहराता है। सही समझ यह है कि बहुसंख्यक वाहक एक अग्र-अभिनत डायोड में बढ़ी हुई धारा के लिए जिम्मेदार हैं।

डायोड के माध्यम से बहुत लघु धारा तब प्रवाहित होती है जब डायोड पश्च अभिनति अवस्था में होता है जिसे डायोड की पश्च धारा कहा जाता है।

एक सिलिकॉन डायोड की पश्च संतृप्ति धारा नैनो एम्पीयर (nA) के क्रम की होती है।सिलिकॉन डायोड एक अच्छे स्विच के रूप में संचालित होता है।

जर्मेनियम डायोड की पश्च संतृप्ति धारा माइक्रो-एम्पीयर (μA) के क्रम की है।

नोट:

पश्च अभिनति: जब स्थिति विपरीत होती है और n -प्रकार वाले पक्ष को p-प्रकार वाले पक्ष से अधिकतम विभव पर रखा जाता है, तो केवल पश्च संतृप्त धारा की एक छोटी मात्रा डायोड के माध्यम से प्रवाहित होती है, इस स्थिति को पश्च अभिनत के रूप में संदर्भित किया जाता है।

अग्र अभिनति: जब डायोड का p -प्रकार वाला पक्ष n -प्रकार वाले पक्ष से अधिकतम विभव से जुड़ा होता है, तो उस डायोड को अग्र अभिनत कहा जाता है, क्योंकि यह अग्र धारा को संचालित करने के लिए डायोड की क्षमता को बढ़ाता है। 

संकल्पना:

तापमान में वृद्धि के साथ डायोड का विपरित संतृप्त धारा बढ़ती है।

गणितीय रूप से यदि विपरित संतृप्त धारा I₀₁ तापमान T₁ पर और I₀₂ तापमान T₂ पर है तो:

\(\)I02 = I01 2(T2-T1)/10

अनुप्रयोग:

दिया हुआ I₀₁ = 3 nA, T₁ = 25° पर

T2 = 45° पर, विपरित संतृप्त धारा होगी:

\(\)I02 = 3 × 2(45-25)/10 nA

\(\)I02 = 3 × 22 nA

I₀₂ = 12 nA

विपरीत संतृप्ति धारा:

विपरीत संतृप्ति धारा अर्धचालक डायोड में विपरीत धारा का हिस्सा होती है जो कि तटस्थ क्षेत्रों से अवक्षय क्षेत्र में अल्पसंख्यक वाहक के विसरण के कारण होता है।

डायोड की विपरीत संतृप्ति धारा तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ती है।

जर्मेनियम और सिलिकॉन दोनों के लिए वृद्धि 7%/°C है और यह तापमान में प्रत्येक 10°C वृद्धि के लिए लगभग दोगुनी हो जाती है।

गणितीय रूप से यदि तापमान T1 पर विपरीत संतृप्ति धारा I01 और तापमान T2 पर I02 है, तो

\(\large{I_{02}=I_{01}\times2^{(\frac{T_1-T_2}{10})}}\).... (1)

जहाँ ΔT = T2 - T1

यदि विपरीत संतृप्ति धारा दोगुनी हो जाती है तो

I02 = 2 × Io1

समीकरण (1) से,

\(\large{2I_{01}=I_{01}×2^{(\frac{Δ T}{10})}}\)

या, \(2^{(\frac{Δ T}{10})}=2\) .... (2)

समीकरण (2) को हल करने पर,

Δ T = 10°C

इसलिए, जब जंक्शन का तापमान 10°C से बढ़ जाता है तो विपरीत संतृप्ति धारा दोगुनी हो जाती है।

व्याख्या:

अग्र अभिनति में संचालित डायोड के लिए गलत कथन विश्लेषण

एक अग्र-अभिनत डायोड में, निम्नलिखित प्रक्रियाएँ होती हैं जो क्षय क्षेत्र और विभव बाधा को प्रभावित करती हैं:

गलत विकल्प:

विकल्प 4: क्षय क्षेत्र में कमी संधि के पार अल्पसंख्यक वाहकों का भारी प्रवाह का कारण बनती है।

यह कथन गलत है क्योंकि, एक अग्र-अभिनत डायोड में, क्षय क्षेत्र में कमी मुख्य रूप से संधि के पार बहुसंख्यक वाहकों (n-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और p-क्षेत्र में होल) के प्रवाह को सुगम बनाती है। अल्पसंख्यक वाहक (n-क्षेत्र में होल और p-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन) अग्र-अभिनत स्थिति में धारा प्रवाह में महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाते हैं। एक अग्र-अभिनत डायोड में प्राथमिक धारा प्रवाह विभव बाधा पर काबू पाने और संधि पर पुनर्संयोजन करने वाले बहुसंख्यक वाहकों के कारण होता है।

सही विकल्प की व्याख्या:

जब एक डायोड अग्र-अभिनत होता है, तो डायोड पर लगाया गया बाहरी वोल्टेज p-n संधि पर विभव बाधा को कम कर देता है। विभव बाधा में यह कमी क्षय क्षेत्र के संकुचन के कारण होती है, जो तब होती है जब बहुसंख्यक वाहकों को संधि की ओर धकेला जाता है। लगाया गया अग्र वोल्टेज n-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों को p-क्षेत्र की ओर और p-क्षेत्र में होल को n-क्षेत्र की ओर जाने का कारण बनता है। परिणामस्वरूप, क्षय क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है, जिससे अधिक बहुसंख्यक वाहक संधि को पार कर सकते हैं और पुनर्संयोजन कर सकते हैं, जिससे डायोड के माध्यम से धारा प्रवाह में वृद्धि होती है।

यहाँ समझने के मुख्य बिंदु हैं:

• अग्र अभिनति विभव बाधा को कम कर देती है, जिससे बहुसंख्यक वाहकों के लिए संधि को पार करना आसान हो जाता है।
• क्षय क्षेत्र संकरा हो जाता है, जिससे बहुसंख्यक वाहकों का प्रवाह बढ़ जाता है।
• एक अग्र-अभिनत डायोड में धारा मुख्य रूप से बहुसंख्यक वाहकों के प्रवाह के कारण होती है, न कि अल्पसंख्यक वाहकों के।

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

विकल्प 1: क्षय क्षेत्र की चौड़ाई में कमी संधि के पास आवेश वाहकों और स्थिर आयनों के पुनर्संयोजन के कारण होती है।

यह कथन सही है। अग्र अभिनति में, जैसे ही बहुसंख्यक वाहक संधि की ओर बढ़ते हैं, वे विपरीत आवेशित स्थिर आयनों (n-क्षेत्र में दाता और p-क्षेत्र में ग्राही) के साथ पुनर्संयोजन करते हैं, जिससे क्षय क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है।

विकल्प 2: विभव बाधा में कमी क्षय क्षेत्र के संकुचन के कारण होती है।

यह कथन सही है। लगाया गया अग्र वोल्टेज संधि पर विभव बाधा को कम करके क्षय क्षेत्र को संकुचित करता है, जिससे अधिक बहुसंख्यक वाहक संधि को पार कर सकते हैं।

विकल्प 3: क्षय क्षेत्र में कमी संधि के पार बहुसंख्यक वाहक प्रवाह की अनुमति देती है।

यह कथन सही है। अग्र अभिनति में क्षय क्षेत्र का संकुचन संधि के पार बहुसंख्यक वाहकों (इलेक्ट्रॉन और होल) के प्रवाह की सुविधा प्रदान करता है, जिससे धारा में वृद्धि होती है।

संक्षेप में, गलत कथन विकल्प 4 है, क्योंकि यह गलत तरीके से एक अग्र-अभिनत डायोड में बढ़े हुए धारा प्रवाह को अल्पसंख्यक वाहकों के प्रवाह के लिए जिम्मेदार ठहराता है। सही समझ यह है कि बहुसंख्यक वाहक एक अग्र-अभिनत डायोड में बढ़ी हुई धारा के लिए जिम्मेदार हैं।

विपरीत संतृप्ति धारा:

विपरीत संतृप्ति धारा अर्धचालक डायोड में विपरीत धारा का हिस्सा होती है जो कि तटस्थ क्षेत्रों से अवक्षय क्षेत्र में अल्पसंख्यक वाहक के विसरण के कारण होता है।

डायोड की विपरीत संतृप्ति धारा तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ती है।

जर्मेनियम और सिलिकॉन दोनों के लिए वृद्धि 7%/°C है और यह तापमान में प्रत्येक 10°C वृद्धि के लिए लगभग दोगुनी हो जाती है।

गणितीय रूप से यदि तापमान T1 पर विपरीत संतृप्ति धारा I01 और तापमान T2 पर I02 है, तो

\(\large{I_{02}=I_{01}\times2^{(\frac{T_1-T_2}{10})}}\).... (1)

जहाँ ΔT = T2 - T1

यदि विपरीत संतृप्ति धारा दोगुनी हो जाती है तो

I02 = 2 × Io1

समीकरण (1) से,

\(\large{2I_{01}=I_{01}×2^{(\frac{Δ T}{10})}}\)

या, \(2^{(\frac{Δ T}{10})}=2\) .... (2)

समीकरण (2) को हल करने पर,

Δ T = 10°C

इसलिए, जब जंक्शन का तापमान 10°C से बढ़ जाता है तो विपरीत संतृप्ति धारा दोगुनी हो जाती है।

संकल्पना:

तापमान में वृद्धि के साथ डायोड का विपरित संतृप्त धारा बढ़ती है।

गणितीय रूप से यदि विपरित संतृप्त धारा I₀₁ तापमान T₁ पर और I₀₂ तापमान T₂ पर है तो:

\(\)I02 = I01 2(T2-T1)/10

अनुप्रयोग:

दिया हुआ I₀₁ = 3 nA, T₁ = 25° पर

T2 = 45° पर, विपरित संतृप्त धारा होगी:

\(\)I02 = 3 × 2(45-25)/10 nA

\(\)I02 = 3 × 22 nA

I₀₂ = 12 nA

डायोड के माध्यम से बहुत लघु धारा तब प्रवाहित होती है जब डायोड पश्च अभिनति अवस्था में होता है जिसे डायोड की पश्च धारा कहा जाता है।

एक सिलिकॉन डायोड की पश्च संतृप्ति धारा नैनो एम्पीयर (nA) के क्रम की होती है।सिलिकॉन डायोड एक अच्छे स्विच के रूप में संचालित होता है।

जर्मेनियम डायोड की पश्च संतृप्ति धारा माइक्रो-एम्पीयर (μA) के क्रम की है।

नोट:

पश्च अभिनति: जब स्थिति विपरीत होती है और n -प्रकार वाले पक्ष को p-प्रकार वाले पक्ष से अधिकतम विभव पर रखा जाता है, तो केवल पश्च संतृप्त धारा की एक छोटी मात्रा डायोड के माध्यम से प्रवाहित होती है, इस स्थिति को पश्च अभिनत के रूप में संदर्भित किया जाता है।

अग्र अभिनति: जब डायोड का p -प्रकार वाला पक्ष n -प्रकार वाले पक्ष से अधिकतम विभव से जुड़ा होता है, तो उस डायोड को अग्र अभिनत कहा जाता है, क्योंकि यह अग्र धारा को संचालित करने के लिए डायोड की क्षमता को बढ़ाता है। 

दिया गया है η = 1 IS = 1 pA

माना कि \({I_{{S_1}}}\) = D1 के लिए विपरीत संतृप्त धारा

\({I_{{S_2}}}\) = D2 के लिए विपरीत संतृप्त धारा

जब D1 अग्र अभिनत है। 

I_{प्रभावी} = दो धारा में से सबसे छोटा = \({I_{{S_2}}}\)

I = IS = 1 pA

व्याख्या:

अग्र अभिनति में संचालित डायोड के लिए गलत कथन विश्लेषण

एक अग्र-अभिनत डायोड में, निम्नलिखित प्रक्रियाएँ होती हैं जो क्षय क्षेत्र और विभव बाधा को प्रभावित करती हैं:

गलत विकल्प:

विकल्प 4: क्षय क्षेत्र में कमी संधि के पार अल्पसंख्यक वाहकों का भारी प्रवाह का कारण बनती है।

यह कथन गलत है क्योंकि, एक अग्र-अभिनत डायोड में, क्षय क्षेत्र में कमी मुख्य रूप से संधि के पार बहुसंख्यक वाहकों (n-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और p-क्षेत्र में होल) के प्रवाह को सुगम बनाती है। अल्पसंख्यक वाहक (n-क्षेत्र में होल और p-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन) अग्र-अभिनत स्थिति में धारा प्रवाह में महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाते हैं। एक अग्र-अभिनत डायोड में प्राथमिक धारा प्रवाह विभव बाधा पर काबू पाने और संधि पर पुनर्संयोजन करने वाले बहुसंख्यक वाहकों के कारण होता है।

सही विकल्प की व्याख्या:

जब एक डायोड अग्र-अभिनत होता है, तो डायोड पर लगाया गया बाहरी वोल्टेज p-n संधि पर विभव बाधा को कम कर देता है। विभव बाधा में यह कमी क्षय क्षेत्र के संकुचन के कारण होती है, जो तब होती है जब बहुसंख्यक वाहकों को संधि की ओर धकेला जाता है। लगाया गया अग्र वोल्टेज n-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों को p-क्षेत्र की ओर और p-क्षेत्र में होल को n-क्षेत्र की ओर जाने का कारण बनता है। परिणामस्वरूप, क्षय क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है, जिससे अधिक बहुसंख्यक वाहक संधि को पार कर सकते हैं और पुनर्संयोजन कर सकते हैं, जिससे डायोड के माध्यम से धारा प्रवाह में वृद्धि होती है।

यहाँ समझने के मुख्य बिंदु हैं:

• अग्र अभिनति विभव बाधा को कम कर देती है, जिससे बहुसंख्यक वाहकों के लिए संधि को पार करना आसान हो जाता है।
• क्षय क्षेत्र संकरा हो जाता है, जिससे बहुसंख्यक वाहकों का प्रवाह बढ़ जाता है।
• एक अग्र-अभिनत डायोड में धारा मुख्य रूप से बहुसंख्यक वाहकों के प्रवाह के कारण होती है, न कि अल्पसंख्यक वाहकों के।

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

विकल्प 1: क्षय क्षेत्र की चौड़ाई में कमी संधि के पास आवेश वाहकों और स्थिर आयनों के पुनर्संयोजन के कारण होती है।

यह कथन सही है। अग्र अभिनति में, जैसे ही बहुसंख्यक वाहक संधि की ओर बढ़ते हैं, वे विपरीत आवेशित स्थिर आयनों (n-क्षेत्र में दाता और p-क्षेत्र में ग्राही) के साथ पुनर्संयोजन करते हैं, जिससे क्षय क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है।

विकल्प 2: विभव बाधा में कमी क्षय क्षेत्र के संकुचन के कारण होती है।

यह कथन सही है। लगाया गया अग्र वोल्टेज संधि पर विभव बाधा को कम करके क्षय क्षेत्र को संकुचित करता है, जिससे अधिक बहुसंख्यक वाहक संधि को पार कर सकते हैं।

विकल्प 3: क्षय क्षेत्र में कमी संधि के पार बहुसंख्यक वाहक प्रवाह की अनुमति देती है।

यह कथन सही है। अग्र अभिनति में क्षय क्षेत्र का संकुचन संधि के पार बहुसंख्यक वाहकों (इलेक्ट्रॉन और होल) के प्रवाह की सुविधा प्रदान करता है, जिससे धारा में वृद्धि होती है।

संक्षेप में, गलत कथन विकल्प 4 है, क्योंकि यह गलत तरीके से एक अग्र-अभिनत डायोड में बढ़े हुए धारा प्रवाह को अल्पसंख्यक वाहकों के प्रवाह के लिए जिम्मेदार ठहराता है। सही समझ यह है कि बहुसंख्यक वाहक एक अग्र-अभिनत डायोड में बढ़ी हुई धारा के लिए जिम्मेदार हैं।