रोधिका विभव

Barrier potential

भौतिकी के संदर्भ में, रोधिका विभव, एक संभावित ऊर्जा बाधा को संदर्भित करती है, जो किसी सामग्री या उपकरण में दो क्षेत्रों के बीच मौजूद होती है। यह अवरोध आवेशित कणों, प्रायः इलेक्ट्रॉनों, को अवरोध के एक तरफ से दूसरे तक जाने में बाधा डालता है।

महत्वपूर्ण अवधारणाएं

   पी-एन जंक्शन

एक पी-एन जंक्शन तब बनता है जब एक पी-प्रकार अर्धचालक (जिसमें अतिरिक्त होल होते हैं) और एक एन-प्रकार अर्धचालक (जिसमें अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं) को संपर्क में लाया जाता है।

   संभावित अंतर

पी-एन अर्द्धचालक के जंक्शन पर, आवेश वाहकों के प्रवास के कारण संभावित अंतर मौजूद होता है। इलेक्ट्रॉन एन-क्षेत्र से पी-क्षेत्र की ओर बढ़ते हैं, और होल पी-क्षेत्र से एन-क्षेत्र की ओर बढ़ते हैं, जिससे जंक्शन के पास एक कमी क्षेत्र बनता है।

   बाधा संभावित गठन

जैसे ही इलेक्ट्रॉन एन-साइड से पी-साइड की ओर बढ़ते हैं और होल पी-साइड से एन-साइड की ओर बढ़ते हैं, वे एक विद्युत क्षेत्र बनाते हैं जो आवेश वाहकों की आगे की गति का विरोध करता है। यह संभावित अंतर बाधा क्षमता है।

पी-एन जंक्शन का उदाहरण

अवधारणा को बेहतर ढंग से समझने के लिए,पी-एन जंक्शन का एक उदाहरण लें, जो प्रायः इलेक्ट्रॉनिक्स में पाई जाने वाली संरचना है। एक पी-एन जंक्शन तब बनता है जब एक पी-प्रकार अर्धचालक (सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए "होल"(जिसे, भौतिक रूप से,किसी आवेशित अंतरिक्ष में,एलेक्ट्रॉनों का न होना माना जाता है )की अधिकता के साथ,एक एन-प्रकार अर्धचालक (नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रॉनों की अधिकता के साथ) के साथ जुड़ जाता है। जब ये दोनों पदार्थ ,संपर्क में आती हैं, तो उनके बीच इंटरफेस पर एक कमी क्षेत्र बनता है।

अब, पी-प्रकार और एन-प्रकार क्षेत्रों के बीच इलेक्ट्रॉन ऊर्जा के स्तर में अंतर के कारण रोधिका विभव उत्पन्न होती है। पी-प्रकार क्षेत्र में, वैलेंस बैंड (ऊर्जा स्तर जहां इलेक्ट्रॉन रहते हैं) एन-प्रकार क्षेत्र की तुलना में चालन बैंड (ऊर्जा स्तर जहां इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं) के अपेक्षाकृत समीप है। ऊर्जा स्तरों में इस अंतर के परिणामस्वरूप संभावित ऊर्जा अवरोध उत्पन्न होता है।

पी-एन जंक्शन में अवरोधन क्षमता

अवरोध क्षमता एन-प्रकार क्षेत्र से पी-प्रकार क्षेत्र तक और इसके विपरीत इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को रोकती है, जब तक कि कोई बाहरी ऊर्जा स्रोत लागू नहीं किया जाता है। यह अवरोध एक प्रकार की "पहाड़ी" के रूप में कार्य करता है जिसे इलेक्ट्रॉनों को जंक्शन के पार जाने के लिए पार करना पड़ता है। एन-प्रकार क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों में पी-प्रकार क्षेत्र की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है, इसलिए वे बाधा के मध्य से सुरंगित पथ बना कर परोक्ष रूप से अवरोध को पार कर सकते हैं।इस प्रकार ऊर्जा अवरोध बाधा को पार करने के लीये ,थर्मल उत्तेजना या लागू वोल्टेज भी सहायक हो सकते हैं।

अवरोध क्षमता कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के संचालन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उदाहरण के लिए, एक डायोड में, अवरोधक क्षमता धारा को एक दिशा (फॉरवर्ड बायस) में प्रवाहित करने की अनुमति देती है, लेकिन इसे विपरीत दिशा (रिवर्स बायस) में अवरुद्ध कर देती है। यह गुण डायोड को एसी सिग्नल को सुधारने और उन्हें डीसी सिग्नल में परिवर्तित करने में सक्षम बनाता है।

संक्षेप में

अवरोध क्षमता एक संभावित ऊर्जा अवरोध है जो किसी सामग्री या उपकरण के विभिन्न क्षेत्रों के बीच इंटरफेस पर उत्पन्न होती है, जो आवेशित कणों की गति में बाधा उत्पन्न करती है। यह पी-एन जंक्शनों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है और विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में इसका अनुप्रयोग है।