ডোপিং কী?
উত্তর: পরিবাহিতা বৃদ্ধির জন্য বিশুদ্ধ অর্ধ-পরিবাহীর সাথে অপদ্রব্য মেশানোর প্রক্রিয়াকে ডোপিং বলে।
HSC Physics 2nd Paper Chapter 10: অর্ধ-পরিবাহী ও ইলেকট্রনিক্স CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Physics 2nd Paper · Chapter 10: অর্ধ-পরিবাহী ও ইলেকট্রনিক্স · সৃজনশীল
ডোপিং কী?
উদ্দীপক
রাজউক উত্তরা মডেল কলেজ, ঢাকা · 2024
উত্তর
পরিবাহিতা বৃদ্ধির জন্য বিশুদ্ধ অর্ধ-পরিবাহীর সাথে অপদ্রব্য মেশানোর প্রক্রিয়াকে ডোপিং বলে।
উত্তর
গ্যালভানোমিটার খুব ছোট পরিমাণের তড়িৎ
প্রবাহের অস্তিত্ব ওতড়িৎ প্রবাহের দিক নির্ণয়ে ব্যবহৃত হয়। অ্যামিটার তড়িৎ প্রবাহের মান পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয়। গ্যালভানোমিটারের সাথে সমান্তরালে একটি রোধ যোগ করে অ্যামিটার তৈরী করা যায়। তাই বলা যায়-অ্যামিটার এক প্রকার গ্যালভানোমিটার।
উত্তর
দেওয়া আছে,
ভূমি প্রবাহ, IB = 0.05mA
অ্যামিটরে প্রবাহ, IE= 0.95mA
সংগ্রাহক প্রবাহ, Ic = ?
প্রবাহ লাভ, B = ?
আমরা জানি,
এবং,
উত্তর
উদ্দীপকের ডিভাইসটি একটি n-p-n ট্রানজিস্টর। এটি দিক পরিবর্তী সংকেতের বিস্তার বৃদ্ধি করে। কমন এমিটার সংযোগে ডিভাইসটি ব্যবহার করে এটি ব্যাখ্যা করা হলো-
চিত্রে কমন এমিটার বিবর্ধকের বর্তনী সংযোগ দেখানো হয়েছে। ট্রানজিস্টর যখন বিবর্ধক হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তখন এর বেস- এমিটার জাংশনকে সম্মুখী ঝোঁক এবং বেস-কালেক্টর জাংশনকে বিমুখী ঝোঁক প্রদান করা হয়। এর জন্য বায়াসিং ভোল্টেজ VBB ও Vcc কে সংযুক্ত করা হয়। দিক পরিবর্তী তড়িৎ প্রবাহের ধনাত্মক অর্ধচক্রে বেস ভোল্টেজ এবং বেস কারেন্টের মান বৃদ্ধি পায়। চিত্র হতে দেখা যায়, iB এর মান বৃদ্ধি পেলে বেস হতে ইলেকট্রনের প্রবাহ (তড়িৎ প্রবাহের বিপরীত দিকে) বেরিয়ে আসে। ফলে বেসে ইলেকট্রনের ঘাটতি বেড়ে যায়।
যেহেতু, বেস-এমিটার জাংশন সম্মুখী ঝোঁক প্রাপ্ত অর্থাৎ এমিটারের বিভব বেসের বিভব হতে কম এবং একই সঙ্গে এমিটারে ইলেকট্রনের আধিক্য বেশি, তাই বেসের ইলেকট্রন ঘাটতি পূরণের জন্য এমিটার হতে প্রচুর সংখ্যক ইলেকট্রন বেসের দিকে আসে। এর ফলে এমিটারে ইলেকট্রনের প্রবাহ এবং তড়িৎ প্রবাহ iE বেড়ে যায়। এমিটার হতে আসা এই বিপুল সংখ্যক ইলেকট্রনের সামান্য কিছু সংখ্যক বেসের ইলেকট্রন ঘাটতি পূরণের জন্য যথেষ্ট হয়। বাকি ইলেকট্রনগুলো বেস হতে কালেক্টরের দিকে প্রবাহিত হয় (যেহেতু বেস কালেক্টর জাংশন বিমুখী ঝোঁক প্রাপ্ত, তাই ইলেকট্রনগুলো অপেক্ষাকৃত বেশি বিভবযুক্ত কালেক্টর এর দিকে অগ্রসর হয়)। এর ফলে কালেক্টরের তড়িৎপ্রবাহের মানও বেড়ে যায়। ফলে রোধের উভয় পাশে বিভব পার্থক্যও বেড়ে যায় অর্থাৎ আউটপুট ভোল্টেজ বিবর্ধিত হয়।
চিত্রে কমন এমিটার বিবর্ধকের বর্তনী সংযোগ দেখানো হয়েছে। ট্রানজিস্টর যখন বিবর্ধক হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তখন এর বেস- এমিটার জাংশনকে সম্মুখী ঝোঁক এবং বেস-কালেক্টর জাংশনকে বিমুখী ঝোঁক প্রদান করা হয়। এর জন্য বায়াসিং ভোল্টেজ VBB ও Vcc কে সংযুক্ত করা হয়। দিক পরিবর্তী তড়িৎ প্রবাহের ধনাত্মক অর্ধচক্রে বেস ভোল্টেজ এবং বেস কারেন্টের মান বৃদ্ধি পায়। চিত্র হতে দেখা যায়, iB এর মান বৃদ্ধি পেলে বেস হতে ইলেকট্রনের প্রবাহ (তড়িৎ প্রবাহের বিপরীত দিকে) বেরিয়ে আসে। ফলে বেসে ইলেকট্রনের ঘাটতি বেড়ে যায়।
যেহেতু, বেস-এমিটার জাংশন সম্মুখী ঝোঁক প্রাপ্ত অর্থাৎ এমিটারের বিভব বেসের বিভব হতে কম এবং একই সঙ্গে এমিটারে ইলেকট্রনের আধিক্য বেশি, তাই বেসের ইলেকট্রন ঘাটতি পূরণের জন্য এমিটার হতে প্রচুর সংখ্যক ইলেকট্রন বেসের দিকে আসে। এর ফলে এমিটারে ইলেকট্রনের প্রবাহ এবং তড়িৎ প্রবাহ iE বেড়ে যায়। এমিটার হতে আসা এই বিপুল সংখ্যক ইলেকট্রনের সামান্য কিছু সংখ্যক বেসের ইলেকট্রন ঘাটতি পূরণের জন্য যথেষ্ট হয়। বাকি ইলেকট্রনগুলো বেস হতে কালেক্টরের দিকে প্রবাহিত হয় (যেহেতু বেস কালেক্টর জাংশন বিমুখী ঝোঁক প্রাপ্ত, তাই ইলেকট্রনগুলো অপেক্ষাকৃত বেশি বিভবযুক্ত কালেক্টর এর দিকে অগ্রসর হয়)। এর ফলে কালেক্টরের তড়িৎপ্রবাহের মানও বেড়ে যায়। ফলে রোধের উভয় পাশে বিভব পার্থক্যও বেড়ে যায় অর্থাৎ আউটপুট ভোল্টেজ বিবর্ধিত হয়।