পি-টাইপ ও এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা

বিশুদ্ধ সেমিকন্ডাক্টরের সাথে অল্প পরিমাণ ত্রিযোজী ভেজাল মিশালে যে সেমিকন্ডাক্টরের তৈরি হয়, তাকে P-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর বলে।

বিশুদ্ধ সেমিকন্ডাক্টরের সাথে অল্প পরিমাণ পঞ্চযোজী ভেজাল মিশালে যে সেমিকন্ডাক্টর তৈরি হয়, তাকে N-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর বলে।

আরও পড়ুনঃ ট্রান্সফরমার কাকে বলে? কত প্রকার ও কি কি? বিস্তারিত আলোচনা

পি-এন জাংশনঃ

একটি P এবং একটি N টাইপ সেমিকন্ডাক্ট সঠিকভাবে যুক্ত হয়ে যে জাংশন গঠিত হয়, তাকে PN জাংশন বলে।একটি পি টাইপ এবং একটি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর পাশাপাশি স্থাপন করলে তাদের সংযোগস্থলকে পি-এন জাংশন বলে।

নিম্নে একটি পি-এন জাংশনের সচিত্র বর্ণনা করা হলোঃ-

চিত্রঃ পি-এন জাংশন।

এখানে ক্রিস্টালের একটি পি-টাইপ এবং অপর দিকে এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর স্থাপন করায় সংযোগস্থলে একটি বিশেষ অবস্থার সৃষ্টি হয়। যুক্ত হওয়ার পূর্বে পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরে প্রচুর পরিমাণ পজিটিভ হোল থাকার কারণে পজেটিভ কারেন্ট এবং এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরে প্রচুর পরিমাণ ইলেকট্রন থাকার কারণে

নেগেটিভ কারেন্ট বহনকারী হিসাবে কাজ করত। কিন্তু পি-এন জাংশন সৃষ্টির ফলে পি-এলাকার কিছু হোল এন-এলাকায় চলে আসে এবং এন-এলাকার কিছু ইলেকট্রন পি-এলাকায় চলে আসে। অর্থাৎ ফ্রি-ইলেকট্রন ও হোলগুলো নিজেদের পার্শ্ব হতে জাংশনের অপর পার্শ্বে ডিফিউজ হয়।

পটেনশিয়াল হিল, ডিপলিশন লেয়ারঃ

P – N জাংশন তৈরির পর জাংশনের কিছু এলাকা জুড়ে P-পার্শ্বে ঋণাত্মক চার্জ এবং N-পার্শ্বে ধনাত্মক চার্জের সৃষ্টি হয়। ফলে P-পার্শ্ব হতে হোল (Hole) N-পার্শ্বে এবং N-পার্শ্ব হতে মুক্ত ইলেকট্রন P পার্শ্বে যেতে বাধাপ্রাপ্ত হয়। চার্জের কারণে সৃষ্ট এ বাধাকে পটেনশিয়াল ব্যারিয়ার বলে।

পি-এন জাংশন ডায়োডের জাংশনের কাছাকাছি যতটুকু অঞ্চলব্যাপী ধনাত্মক অথবা ঋণাত্মক আয়ন পাওয়া যায়, তাকে ডিপ্লেশন লেয়ার বলে।

পি-এন জাংশনে ফরওয়ার্ড এবং রিভার্স বায়াসঃ

P-N জাংশনের P ব্যাটারির পজেটিভ (+) এবং PN জাংশনের N ব্যাটারির নেগেটিভ (-) এর সাথে সংযোগ দেওয়ার প্রক্রিয়াকে ফরোয়ার্ড বায়াসিং বলে। এরূপ সংযোগের ফলে জাংশনের ভিতর দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হয়।

নিম্নে PN জাংশনের ফরোয়ার্ড বায়াসের চিত্র দেখানো হলোঃ-

চিত্রঃ ফরোয়ার্ড বায়াস।

PN জাংশনের রিভার্স বায়াসঃ

P-N জাংশনের P ও ব্যাটারির নেগেটিভ (-) এবং P-N জাংশনের N ও ব্যাটারির পজেটিভ (+) এর সাথে সংযোগ দেওয়ার প্রক্রিয়াকে রিভার্স বায়াস বলে। এরূপ সংযোগের ফলে জাংশনের ভিতর দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হতে পারে না।

নিম্নে PN জাংশনের রিভার্স বায়াস প্রক্রিয়ার চিত্র দেখানো হলোঃ-

চিত্রঃ রিভার্স বায়াস।