जवाबों:
छेद ऐसे स्थान हैं जहां एक इलेक्ट्रॉन हो सकता है लेकिन वर्तमान में ऐसा नहीं है। स्थूल दुनिया के किसी भी छेद की तरह, आप एक को स्थानांतरित नहीं कर सकते हैं; यह एक अनुपस्थिति है। आप केवल इतना कर सकते हैं कि छेद को भर दिया जाए, जो कहीं और एक नया छेद बनाता है। हम कुछ तरीकों से इसे एक काल्पनिक कण के रूप में मॉडल कर सकते हैं जो इलेक्ट्रॉनों से विपरीत दिशा में प्रवाहित हो रहा है (और वर्तमान की तरह उसी दिशा में), लेकिन उस दिशा में कोई वास्तविक कण नहीं है। अधिकांश मॉडलों की तरह, यह एक सुविधाजनक फिक्शन है जो गणित को आसान बनाता है।
यह सोचने का एक अच्छा तरीका रैंप की ढलान नीचे पत्थर से भरा नाली के साथ एक इच्छुक रैंप की कल्पना करना है। जब आप नीचे के संगमरमर को हटाते हैं तो सभी शिफ्ट के पीछे ढेर हो जाता है और ढेर के शीर्ष पर एक छेद दिखाई देता है।
हालांकि यह सच है कि स्फटिकों में जो आवेश वहन करने वाला तंत्र इलेक्ट्रान होता है, छिद्र केवल एक अवधारणात्मक प्लेसहोल्डर से अधिक होते हैं। सभी समीकरण केवल इलेक्ट्रॉनों के लिए छेदों के साथ ही काम करते हैं, आप गणना कर सकते हैं और छेदों की प्रभावी द्रव्यमान और छेदों की गतिशीलता निर्धारित कर सकते हैं (जो कि सी में इलेक्ट्रॉनों की तुलना में लगभग 2.5X धीमी है)। इसलिए आपको इस तथ्य को नहीं लेना चाहिए कि वे वास्तविक नहीं हैं क्योंकि उनके पास वास्तविक प्रभाव नहीं हैं।
ऐशे ही:
A BCDEFG
^ here is a hole between two letters
अब इसे "चाल" देखें:
AB CDEFG (Actually, B moved left)
ABC DEFG (C moved left)
ABCD EFG
ABCDE FG
ABCDEF G
छेद वास्तव में नहीं चलते हैं, लेकिन यह इस तरह से दिखाई देता है। जब एक इलेक्ट्रॉन एक चाल बनाता है, तो एक छिद्र बंद हो जाता है, और दूसरा पास में खुलता है।
जब भी कोई अक्षर एक स्थान को बाईं ओर ले जाता है, तो एक छिद्र भी एक स्थान को दाईं ओर ले जाता है। हम इस स्थिति को बाईं ओर अक्षरों की गति के रूप में, या दाईं ओर छेद के आंदोलन के रूप में मान सकते हैं। यह समकक्ष है।
ध्यान दें कि इलेक्ट्रॉनिक्स में, करंट को आमतौर पर पॉजिटिव चार्ज के प्रवाह के रूप में वर्णित किया जाता है, नोड से अधिक पॉजिटिव वोल्टेज पर नोड से अधिक नेगेटिव वोल्टेज पर। इसे पारंपरिक धारा कहा जाता है । लेकिन वास्तविक वर्तमान वास्तव में इलेक्ट्रॉनों से मिलकर बनता है जो नकारात्मक से सकारात्मक तक जाते हैं। यह उलटा मायने नहीं रखता क्योंकि करंट सिर्फ एक गणितीय अमूर्तता है। डिवाइस के व्यवहार का वर्णन करने वाले सभी समीकरण ठीक काम करते हैं।
वैज्ञानिकों ने मनमाने ढंग से "सकारात्मक" और "नकारात्मक" लेबल को आरोपों को सौंपा, परमाणु की संरचना से बहुत पहले। इसलिए यह केवल बाद में पता चला कि जो चार्ज वास्तव में कंडक्टरों के माध्यम से चलते हैं, वे "नकारात्मक" लेबल थे।
SEMICONDUCTORS, DIODES AND TRANSISTORS
इलेक्ट्रॉन और छेद
आइए एक पंक्ति में रखी पेनी की एक पंक्ति के बारे में सोचें, स्पर्श करते हुए, एक मेज के पार। दाएं हाथ के सिरे को एक अंतर से छोड़ते हुए दाईं ओर एक पैसा की चौड़ाई को घुमाएं। फिर अंतरिक्ष में अंतराल के बाईं ओर पेनी को घुमाते रहें। जैसे-जैसे आप आगे बढ़ते हैं, सभी पेनिस दाईं ओर चले जाते हैं, और गैप टेबल के बाईं ओर चला जाता है। अब इलेक्ट्रॉनों के रूप में पेनीज़ को चित्रित करें, और आप देख सकते हैं कि कैसे इलेक्ट्रॉन अर्धचालक में एक तरह से आगे बढ़ते हुए छेद को विपरीत तरीके से स्थानांतरित करने का कारण बनता है।
सादृश्य को फैलाने के लिए, हम पेनीज़ के छोटे ढेर का उपयोग कर सकते हैं, इसलिए एक छेद को बाएं चलने से पहले बहुत कुछ सही चलना होगा। या हमारे पास कुछ पैसे और बहुत सारी जगह हो सकती है ताकि छेद आसानी से यात्रा करें क्योंकि विरल पेनीज़ को व्यापक अंतराल पर स्थानांतरित किया जाता है। ये दो मामले डोप्ड सिलिकॉन के दो रूपों को दर्शाते हैं, बहुत सारे इलेक्ट्रॉनों को जोड़ा गया है और हमारे पास एन-प्रकार, बहुत सारे छेद (इलेक्ट्रॉनों को हटा दिया गया) और हमारे पास पी-प्रकार है। अन्य धातुओं की थोड़ी मात्रा के साथ सिलिकॉन को मिलाकर (डोपिंग) प्रकार प्राप्त किया जाता है।
एक अर्धचालक के परमाणुओं के माध्यम से संघर्ष करने वाले इलेक्ट्रॉनों के साथ, इसकी प्रतिरोधकता अपेक्षाकृत अधिक है। प्रारंभिक अर्धचालकों ने जर्मेनियम का उपयोग किया, लेकिन, विशेष मामलों को छोड़कर, आजकल सिलिकॉन सार्वभौमिक विकल्प है।
तांबे के तार को बड़े पैमाने पर पाइनी इलेक्ट्रॉनों के ढेर के रूप में देखा जा सकता है, सभी एक साथ बंद होते हैं, इसलिए एक वर्तमान बवासीर के शीर्ष पर कुछ पेनी की आवाजाही होती है, कोई भी छेद उत्पन्न नहीं होता है। वर्तमान के लिए इतने सारे उपलब्ध होने के साथ, प्रतिरोधकता, जैसा कि हम जानते हैं, कम है।
डायोड
सबसे सामान्य अर्धचालक डायोड (अन्य विशिष्ट प्रकार हैं) में एन-प्रकार और पी-प्रकार के बीच एक जंक्शन है। यदि एक वोल्टेज को डायोड पर लागू किया जाता है, तो एन-प्रकार के लिए सकारात्मक और दूसरे को नकारात्मक, इलेक्ट्रॉनों को सभी सकारात्मक छोर तक खींच लिया जाता है, जिससे नकारात्मक छोर पर छेद हो जाता है। बीच में शायद ही कोई इलेक्ट्रॉनों के साथ, लगभग कोई वर्तमान प्रवाह नहीं कर सकता है। डायोड "रिवर्स बायस्ड" है
जब वोल्टेज को दूसरे तरीके से लागू किया जाता है, तो एन-टाइप अंत के लिए नकारात्मक और पी-प्रकार के लिए सकारात्मक, इलेक्ट्रॉनों को मध्य में आकर्षित किया जाता है और पी-प्रकार में छेद को रद्द करने के लिए पार कर सकता है, और बाहर निकल सकता है कनेक्टिंग तार। दूसरे पर, नकारात्मक वोल्टेज, अंत, इलेक्ट्रॉनों को डायोड के बीच में खदेड़ दिया जाता है, जिससे उन्हें तार से बाढ़ में बदल दिया जाता है, इसलिए कुल मिलाकर एक धारा आसानी से प्रवाहित हो सकती है: डायोड आगे बायस्ड है।
एक डायोड के कनेक्शन को "एनोड" कहा जाता है, जो कि डायोड के आगे बायस्ड होने पर धनात्मक छोर होता है, और "कैथोड" जो कि नकारात्मक छोर है। मुझे ये याद है कि वाल्वों के लिए समान शब्दों के साथ, जिन्हें प्रवाह के लिए एनोड पर उच्च सकारात्मक वोल्टेज ("उच्च तनाव" के लिए एचटी - अपनी उंगलियों को बंद रखना) की आवश्यकता होती है। फॉरवर्ड बायस्ड डायोड की ध्रुवीयता के लिए एक अच्छा महामारी PPNN हो सकता है: "सकारात्मक, पी-प्रकार, एन-प्रकार, नकारात्मक"।
एक वैक्टर डायोड इस तथ्य का फायदा उठाता है कि दो अलग-अलग चार्ज क्षेत्र, सकारात्मक और नकारात्मक, एक कच्चे संधारित्र बनाते हैं। इसलिए, विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए डायोड को इसका फायदा उठाने के लिए बनाया जाता है, जब उलटा पक्षपात किया जाता है। लागू वोल्टेज संपर्कों के बीच एक "घटाव परत" बनाते हुए, आरोपों को अलग करता है। लागू रिवर्स वोल्टेज को बढ़ाना इस परत को मोटा बनाता है, इसलिए क्षमता को कम करता है, और इसके विपरीत। वैरैक्टर डायोड का उपयोग आमतौर पर ट्यून किए गए सर्किट में किया जाता है ताकि वेवेस कैपेसिटर को बदल दिया जा सके।
बिपोलर ट्रांजिस्टर
द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर वह है जिसका संचालन इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों दोनों पर निर्भर करता है। इसमें एक आम केंद्रीय परत साझा करने के लिए दो डायोड बैक टू बैक शामिल हैं। बाहरी टर्मिनलों में से एक कलेक्टर सी है और दूसरा एमिटर ई है। केंद्रीय कनेक्शन बेस बी है, और यह सीबी और बीई दोनों डायोड का हिस्सा है। इसलिए हमारे पास तीन स्तरित सैंडविच हैं। सामान्य उपयोग में C और B के बीच डायोड का उल्टा पक्षपात किया जाता है, इसलिए, BE डायोड और उसके प्रभाव की उपस्थिति के बिना, कोई भी धारा प्रवाहित नहीं होगी, क्योंकि सभी इलेक्ट्रॉनों को सीबी अनुभाग के एक छोर तक खींच लिया जाता है, और छेद दूसरे छोर पर, एक डायोड में, लागू वोल्टेज द्वारा।
बीई डायोड को आगे बायस्ड किया जाता है, इसलिए एक करंट प्रवाहित हो सकता है और बाहरी सर्किट को काफी छोटे मान तक सीमित करने के लिए सेट किया गया है, लेकिन बेस और एमिटर के माध्यम से बहने वाले छेद और इलेक्ट्रॉनों का अभी भी बहुत कुछ है।
अब होशियार सा। बेस पर CB और BE डायोड का सामान्य संबंध बहुत पतला बनाया गया है, इसलिए BE भाग में इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की बाढ़ उन लोगों को प्रतिस्थापित करती है जिन्हें रिवर्स कलेक्टर वोल्टेज ने खींच लिया है, और वर्तमान में प्रवाहित हो सकता है हालांकि यह CB डायोड रिवर्स दिशा, और फिर आगे बायस जंक्शन के माध्यम से एमिटर के लिए और बाहरी सर्किट में बाहर।
मुझे लगता है कि यह स्पष्ट है कि आप दो डायोड को बैक-टू-टांका लगाकर ट्रांजिस्टर नहीं बना सकते हैं, एक्शन के लिए आवश्यक है कि सिलिकॉन के अंदर पतली परत का अंतरंग साझाकरण हो।
कलेक्टर करंट वहां पर बेस करंट प्रवाहित होने पर निर्भर करता है, और ट्रांजिस्टर को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि BE डायोड में एक छोटा करंट CB जंक्शन में ज्यादा बड़े करंट का रास्ता खोलता है। इस प्रकार हमारे पास वर्तमान प्रवर्धन है। बाहरी प्रतिरोधों में वोल्टेज ड्रॉप का उपयोग करके, इसे वोल्टेज प्रवर्धन में परिवर्तित किया जा सकता है।
इन ट्रांजिस्टर को "द्विध्रुवी" कहा जाता है क्योंकि उनके प्रभावी रूप से दो जंक्शन होते हैं।
मैंने सावधानीपूर्वक सीबी और बीई डायोड में सामग्री के प्रकार का उल्लेख करने से परहेज किया है, दोनों के लिए विचार समान हैं, और हमारे पास संभव परतों के रूप में एनपीएन या पीएनपी हो सकता है। प्रतीक में तीर, जो पारंपरिक कलेक्टर वर्तमान (इलेक्ट्रॉन प्रवाह के विपरीत) की दिशा दिखाता है, लागू सीई वोल्टेज के नकारात्मक पक्ष की दिशा में इंगित करता है, इसलिए वर्तमान "पी से बाहर और एन में एन में है" emitter "।
जमीनी प्रभाव ट्रांजिस्टर, या FET
एफईटी के विभिन्न डिजाइन बहुत सारे हैं, और यह उनके मूल सिद्धांत पर बहुत ही सरल है।
ये "एकध्रुवीय" ट्रांजिस्टर हैं, हालांकि इस शब्द का अक्सर उपयोग नहीं किया जाता है, क्योंकि उनका संचालन केवल इलेक्ट्रॉनों और विद्युत क्षेत्रों पर निर्भर करता है, न कि छिद्रों पर।
यहां हमारे पास डॉप्ड सिलिकॉन का एक ब्लॉक है, "चैनल", पक्षों पर विपरीत प्रकार की गांठ के साथ, या एक घेरने वाली अंगूठी के रूप में। इसलिए हमारे पास केवल एक डायोड जंक्शन है, जिसे गांठ या रिंग और चैनल के बीच गेट जी कहा जाता है। चैनल एक अवरोधक के रूप में कार्य करता है, हालांकि एक छोर से प्रवाहित होता है, स्रोत S, दूसरे को D। D। गेट और चैनल के बीच का जंक्शन रिवर्स बायस्ड है, इसलिए कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है, लेकिन एक विद्युत क्षेत्र सेट है जो चैनल के किनारों पर प्रभार, इलेक्ट्रॉनों या छिद्रों को खींचता है, जिससे एसडी करंट कम उपलब्ध होता है। इस प्रकार हमारे पास गेट पर वोल्टेज द्वारा नियंत्रित एसडी करंट है।
ध्यान दें कि यह एक वोल्टेज नियंत्रित उपकरण है, वस्तुतः कोई वर्तमान गेट के अंदर या बाहर नहीं बहता है। ओम के नियम के बारे में सोचें: प्रतिरोध = वोल्ट / एम्प्स, और हम देखते हैं कि एक बहुत ही कम वर्तमान का मतलब एक बहुत ही उच्च प्रतिरोध है, इसलिए एफईटी को बहुत उच्च इनपुट प्रतिबाधा कहा जाता है - बीआई-पोलर पर इसका मुख्य लाभ, जहां, द्वारा इसके विपरीत, यह आधार के माध्यम से वर्तमान भेजने के लिए थोड़ा वोल्टेज लेता है, जिससे यह एक कम इनपुट प्रतिबाधा देता है