पश्चदिशिक बायसित

Reverse bias

पश्चदिशिक बायसित (रिवर्स बायस) एक ऐसी स्थिति है जिसमें एक पी-एन जंक्शन अपने प्राकृतिक फॉरवर्ड बायस के विपरीत दिशा में बायस्ड होता है। पी-एन जंक्शन में, पी-साइड में छिद्रों की उच्च सांद्रता होती है और एन-साइड में इलेक्ट्रॉनों की उच्च सांद्रता होती है। जब आगे का पूर्वाग्रह लागू किया जाता है, तो पी-साइड पर छेद और एन-साइड पर इलेक्ट्रॉन जंक्शन के विपरीत पक्षों की ओर आकर्षित होते हैं, जिससे करंट का प्रवाह होता है।

पश्चदिशिक बायसित में, पी-साइड वोल्टेज स्रोत के नकारात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है और एन-साइड वोल्टेज स्रोत के सकारात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है। यह जंक्शन पर एक संभावित अवरोध पैदा करता है जो धारा के प्रवाह को रोकता है।यह जंक्शन पर एक संभावित अवरोध पैदा करता है जो धारा के प्रवाह को रोकता है।

कार्य सिद्धांत

जब पी-एन जंक्शन पर पश्चदिशिक बायसित लागू किया जाता है, तो निम्नलिखित होता है:

• पी-साइड पर छेद वोल्टेज स्रोत के नकारात्मक टर्मिनल की ओर आकर्षित होते हैं और एन-साइड पर इलेक्ट्रॉन वोल्टेज स्रोत के सकारात्मक टर्मिनल की ओर आकर्षित होते हैं।
• यह जंक्शन पर एक कमी क्षेत्र बनाता है, जो बहुत कम मुक्त चार्ज वाहक वाला क्षेत्र है।
• पश्चदिशिक बायसित वोल्टेज बढ़ने पर कमी क्षेत्र चौड़ा हो जाता है।

विपरीत पूर्वाग्रह विशेषताएँ

पश्चदिशिक बायसित की कुछ महत्वपूर्ण विशेषताएं निम्नलिखित हैं:

   ब्रेकडाउन वोल्टेज

ब्रेकडाउन वोल्टेज पश्चदिशिक बायसित वोल्टेज है जिस पर पी-एन जंक्शन टूट जाता है और करंट प्रवाहित होने लगता है।

   रिवर्स करंट

रिवर्स करंट वह छोटी धारा है जो पश्चदिशिक बायसित्ड पी-एन जंक्शन से बहती है।

   कैपेसिटेंस

पश्चदिशिक बायसित्ड पी-एन जंक्शनों में कैपेसिटेंस होता है।

गणितीय समीकरण

निम्नलिखित गणितीय समीकरण पश्चदिशिक बायसित्ड पी-एन जंक्शन में कमी क्षेत्र की चौड़ाई का वर्णन करता है:

$W={\sqrt {(2\epsilon V_{bi}/q(N_{a}+N_{d}))}},$

जहाँ:

•    $W$ ह्रास क्षेत्र की चौड़ाई है
•    $\epsilon$ अर्धचालक पदार्थ की विद्युतशीलता है
•    $V_{bi}$ अंतर्निहित संभावित अवरोध है
•    $q$ प्राथमिक आवेश है
•    $N_{a}$ पी-साइड पर स्वीकर्ता अशुद्धियों की सांद्रता है
•   $N_{d}$एन-साइड पर दाता अशुद्धियों की सांद्रता है

निम्नलिखित गणितीय समीकरण पश्चदिशिक बायसित्ड पी-एन जंक्शन में रिवर्स करंट का वर्णन करता है:

$I_{r}=I_{s}*(exp(qV_{r}/kT)-1),$

जहाँ:

•   $I_{r}$ विपरीत धारा है
• $I_{s}$ संतृप्ति धारा है
•    $V_{r}$पश्चदिशिक बायसित वोल्टेज है
•   $k$ बोल्ट्ज़मान स्थिरांक है
•   $T$ केल्विन में तापमान है

रेखांकन

निम्नलिखित ग्राफ एक विशिष्ट पी-एन जंक्शन के लिए कमी क्षेत्र की चौड़ाई और पश्चदिशिक बायसित वोल्टेज के बीच संबंध दिखाता है:

पीएन-जंक्शन-संतुलईत अवस्था

ग्राफ से पता चलता है कि कमी क्षेत्र की चौड़ाई पश्चदिशिक बायसित वोल्टेज के साथ बढ़ती है।

पश्चदिशिक बायसित में पीएन जंक्शन

ग्राफ एक विशिष्ट पी-एन जंक्शन के लिए रिवर्स करंट और पश्चदिशिक बायसित वोल्टेज के बीच संबंध दिखाता है:

ग्राफ से पता चलता है कि पश्चदिशिक बायसित वोल्टेज के साथ रिवर्स करंट तेजी से बढ़ता है।

पश्चदिशिक बायसित के अनुप्रयोग

पश्चदिशिक बायसित्ड पी-एन जंक्शनों का उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

•    डायोड
•    जेनर डायोड
•    वैक्टर डायोड
•    सौर कोशिकाएं
•    फोटोडिटेक्टर

संक्षेप में

सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक्स में पश्चदिशिक बायसित एक महत्वपूर्ण अवधारणा है। इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के उपकरणों और सर्किट में किया जाता है।