P-N சந்திடையோடு

P-N சந்திடையோடு

ஒரு p-வகை குறைகடத்தியும் n-வகை குறைகடத்தியும் இணைந்து ஒரு p-n சந்தி டையோடு உருவாக்கப்படுகிறது. இது ஒரு p-n சந்தியைக் கொண்ட கருவி ஆகும். இது படம் 9.11 (அ)-இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. இதன் மின்சுற்றுக் குறியீடு படம் 9.11 (ஆ )- இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

படம் 9.11 p-n சந்தி டையோடு (அ) குறியீட்டுப்படம் (ஆ ) மின்சுற்று குறியீடு

1. டையோடினைச் சார்புபடுத்துதல்

புற ஆற்றலை அளித்து மின்னூட்ட ஊர்திகள் மின்னழுத்த அரணை முறிக்கவும் மேலும், அவை குறிப்பிட்ட ஒரு திசையில் இயக்கத்தை மேற்கொள்ளவும் செய்வது சார்புபடுத்துதல் எனப்படும். இதன் மூலம் மின்னூட்ட ஊர்திகள் சந்தியை நோக்கியும் அல்லது சந்தியை விட்டு விலகியும் இயங்குகின்றன. p-n சந்திக்கு அளிக்கப்படும் புற மின்னழுத்தம் சார்பு மின்னழுத்தம் எனப்படும். p-n சந்திக்கு அளிக்கப்படும் மின்முனைகளைப் பொருத்து, சார்புப்படுத்துதல் இரு வகைப்படும். அவை

1. முன்னோக்குச் சார்பு

2. பின்னோக்குச் சார்பு

முன்னோக்குச் சார்பு

புற மின்னழுத்த மூலத்தின் நேர்மின்வாய் p- பகுதியுடனும், எதிர்மின்வாய் n- பகுதியுடனும் இணைக்கப்படுவது முன்னோக்குச் சார்பு எனப்படும். இது படம் 9.12- இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. முன்னோக்குச் சார்பு மின்னழுத்தத்தின் காரணமாக எலக்ட்ரான்கள் p-பகுதிக்கும், துளைகள் n-பகுதிக்கும் செல்கின்றன. இதன் காரணமாகச் சந்தியில் அயனிகளின் மறு இணைப்பு ஏற்பட்டு இயக்கமில்லாத பகுதியின் அகலம் குறையும். இதனால், மின்னழுத்த அரணும் குறையும். அளிக்கப்படும் மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கப்படும் போது இயக்கமில்லாப் பகுதியும் மின்னழுத்த அரணும் மேலும் குறையும். இதன்விளைவாகச் சந்தியின் வழியே செல்லும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மிக அதிகமாவதால் சந்தி வழியே பாயும் மின்னோட்டமானது அடுக்கு குறி முறையில் அதிகரிக்கும்.

படம் 9.12 முன்னோக்கு சார்பில் உள்ள p-n சந்தியின் குறியீட்டு படம்

பின்னோக்குச் சார்பு

மின்கலத்தின் நேர்மின்வாய் n- பகுதியுடனும் எதிர்மின்வாய் p- பகுதியுடனும் இணைக்கப்பட்டால் சந்தியானது , பின்னோக்குச் சார்பில் அமையும். இது படம் 9.13 - இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

படம் 9.13 பின்னோக்கு சார்பில் உள்ள p-n சந்தியின் குறியீட்டு படம்

மின்கலத்தின் நேர்மின்முனை - வகைப் பொருளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளதால் அதிலுள்ள எலக்ட்ரான்கள் நேர்மின்னழுத்தத்தை நோக்கி ஈர்க்கப்படும். மேலும் p-வகை பொருளிலுள்ள துளைகள் மின்கலத்தின் எதிர் மின்வாயை நோக்கி நகரும் (இரண்டுமே சந்தியைவிட்டு விலகிச் செல்லும்). இதனால் சந்தியில் இயக்கமில்லாத அயனிகளின் எண்ணிக்கையும், இதன் விளைவாக இயக்கமில்லாப் பகுதியின் அகலமும், மின்னழுத்த அரணும் அதிகரிக்க வழி ஏற்படும். இதனால் இருபுறங்களிலும் உள்ள பெரும்பான்மை மின்னுட்ட ஊர்திகள் சந்தியைக் கடக்க பெருந்தடையை எதிர் கொள்கின்றன. இதனால் சந்தியின் குறுக்கே பாயும் விரவல் மின்னோட்டம் பெரும்பாலும் குறையும்.

இருப்பினும், சிறுபான்மை ஊர்திகளின் காரணமாகச் சந்தியின் குறுக்கே சிறிய அளவு மின்னோட்டம் பாயும். பெரும்பான்மை ஊர்திகளுக்கு அளிக்கப்பட்ட பின்னோக்குச் சார்பானது சிறுபான்மை ஊர்திகளுக்கு முன்னோக்குச் சார்பாக அமைகிறது. பின்னோக்குச் சார்பின் காரணமாக ஏற்படும் மின்னோட்டம், பின்னோக்குத் தெவிட்டிய மின்னோட்டம் எனப்படும். இது 1 எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது.

பின்னோக்குத் தெவிட்டிய மின்னோட்டம் அளிக்கப்படும் மின்னழுத்தத்தைச் சார்ந்து அமையாமல் வெப்பத்தினால் உருவாக்கப்பட்ட சிறுபான்மை ஊர்திகளை மட்டும் சார்ந்திருக்கும். மிகச்சிறிய மின்னழுத்ததினால் கூட சிறுபான்மை ஊர்திகளைச் சந்தியை கடக்கச் செய்ய முடியும்.

குறிப்பு

சிலிக்கான் டையோடில் ஒவ்வொரு 10°C வெப்பநிலைக்குப் பின்னோக்கு தெவிட்டிய மின்னோட்டமானது இரு மடங்காகும்.