আজকের এই আর্টিকেলে ডায়োড কী , ডায়োড কত প্রকার ও কী কী এবং ডায়োডের বৈশিষ্ট্য এবং ব্যবহার নিয়ে আলোচনা করব ।
ইলেকট্রনিক্স সার্কিটগুলিতে ডায়োডগুলি সর্বাধিক ব্যবহৃত সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস। এটি একটি দ্বি-টার্মিনাল বৈদ্যুতিক চেক ভালভ যা কারেন্টকে এক দিকে প্রবাহিত করতে দেয়। এগুলি বেশিরভাগ সিলিকন দিয়ে তৈরি তবে জার্মেনিয়ামও ব্যবহৃত হয়। সাধারণত, এগুলি রেকটিফিকেশর এর জন্য ব্যবহৃত হয়। কিন্তু ডায়োডের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি বিভিন্ন ধরণের ডায়োড কাঠামোর জন্য পরিবর্তিত হয়। বর্তমানে বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য সহ বিভিন্ন ধরণের ডায়োড পাওয়া যায়।
নিচে কিছু বিভিন্ন ধরনের ডায়োডের বৈশিষ্ট্য এবং ব্যবহার নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে।
P-N জংশন ডায়োড
P-N জংশন ডায়োড সেমিকন্ডাক্টর উপাদান দিয়ে গঠিত। এটি সেমিকন্ডাক্টরের দুটি স্তর নিয়ে গঠিত। একটি স্তর P-type উপাদান এবং অন্য স্তর N-type উপাদান দিয়ে dope করা হয়। এই দুটি P এবং N-type স্তরের সংমিশ্রণ একটি সংযোগ তৈরি করে ,যা P-N জংশন নামে পরিচিত। তাই নাম P-N জংশন ডায়োড বলে।
এটি কারেন্টকে সামনের দিকে প্রবাহিত করতে দেয় এবং এটিকে বিপরীত দিকে বাধা প্রদান করে। এগুলি রেকটিফিকেশর জন্য ব্যবহৃত হয় বলে এটিকে রেকটিফায়ার ডায়োড বলা হয়
Rectifier Diode (রেকটিফায়ার ডায়োড কি)
রেকটিফায়ার ডায়োড হল এক ধরনের P-N জংশন ডায়োড যার P-N জংশন এলাকা অনেক বড়। এর ফলে বিপরীত দিকে উচ্চ ক্যাপাসিট্যান্স হয়। এর সুইচিং গতি কম .
এটি একটি ডায়োডের সবচেয়ে সাধারণ এবং সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়। এই ধরনের ডায়োড ভারী কারেন্ট সঞ্চালন করতে পারে এবং AC কে DC (সংশোধন) তে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয়।
ডায়োড সম্পর্কে আরো বিস্তারিত জানতে নিচে ক্লিক করুন
ডায়োড কি | ডায়োড কিভাবে কাজ করে ?
Scottish Diode
Scottish ডায়োড, German physicist Walter H. Schottky নামে নামকরণ করা হয়েছে, এটি একটি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর এবং একটি ধাতুর মধ্যে একটি ছোট সংযোগ নিয়ে গঠিত একটি ডায়োড। এর কোন P-N জংশন নেই।
Schottky ডায়োডের প্লাস পয়েন্ট হল , এতে ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ খুব কম এবং দ্রুত সুইচিং speed রয়েছে। যেহেতু কোন ক্যাপাসিটিভ জংশন (P-N জংশন) নেই, তাই Schottky ডায়োড সুইচিং গতি খুব দ্রুত।
Schottky ডায়োডের সীমাবদ্ধতা হল এতে কম রিভার্স ব্রেকডাউন ভোল্টেজ এবং উচ্চ রিভার্স লিকেজ কারেন্ট
রয়েছে।
Super Barrier Diodes
Super Barrier Diodes (SBR) রেকটিফায়ার ডায়োড এর মতোই তবে তাদের Scottish ডায়োডের মতো কম ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ রয়েছে। তাদের একটি সাধারণ P-N জংশন ডায়োডের তুলনায় কম বিপরীত লিকেজ কারেন্ট রয়েছে।
SBR এর ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ কম, বিপরীত লিকেজ কারেন্ট কম এবং দ্রুত স্যুইচিং ক্ষমতা রয়েছে।
Light Emitting Diode (LED)
Light Emitting Diode হল এক ধরনের P-N জংশন ডায়োড যা একটি ফরোয়ার্ড বায়াস কনফিগারেশনে আলো নির্গত করে। একটি ডাইরেক্ট-ব্যান্ড সেমিকন্ডাক্টর দিয়ে LED তৈরি। যখন চার্জ বাহক (ইলেকট্রন) বাধা অতিক্রম করে এবং অন্য দিকের ইলেকট্রন hole এর সাথে পুনরায় মিলিত হয়, তখন তারা ফোটন কণা (আলো) নির্গত করে। যদিও আলোর রঙ নির্ভর করে সেমিকন্ডাক্টরের energy gap উপর।
Photo Diode
Photo diode হল এক ধরনের P-N জংশন ডায়োড যা আলোক শক্তিকে বৈদ্যুতিক প্রবাহে রূপান্তর করে। Photo diode এর অপারেশন LED এর বিপরীত।
Photo diode এ একটি বিশেষ খোলা আছে যা আলোকে তার সংবেদনশীল অংশে প্রবেশ করতে দেয়।
যখন আলো (ফোটন কণা) PN জংশনে আঘাত করে, তখন এটি একটি electron-hole জোড়া তৈরি করে। এই electron এবং hole বৈদ্যুতিক প্রবাহ হিসাবে প্রবাহিত হয়। এর কার্যকারিতা বাড়ানোর জন্য, একটি পিন জংশন ডায়োড ব্যবহার করা হয়।
Photodiode reverse bias এ ব্যবহার করা হয় এবং solar cells এ ব্যবহার করা হয় ।
Laser Diode (লেজার ডায়োড কি )
একটি লেজার ডায়োড একটি LED এর অনুরূপ কারণ এটি বৈদ্যুতিক শক্তিকে হালকা আলো শক্তিতে রূপান্তর করে। কিন্তু LED এর বিপরীতে, লেজার ডায়োডগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণ আলো তৈরি করে।
লেজার ডায়োডগুলি অপটিক্যাল যোগাযোগ, লেজার পয়েন্টার, সিডি ড্রাইভ এবং লেজার প্রিন্টারগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
টানেল ডায়োড
টানেল ডায়োডটি 1958 সালে লিও এসাকি আবিষ্কার করেছিলেন যার জন্য তিনি 1973 সালে নোবেল পুরস্কার জিতেছিলেন, তাই এটি ইসাকি ডায়োড নামেও পরিচিত।
একটি টানেল ডায়োড একটি ভারী ডোপড P-N জংশন ডায়োড। এটি টানেলিং এফেক্টের নীতিতে কাজ করে। ভারী ডোপিং ঘনত্বের কারণে, জংশন বাধা খুব পাতলা হয়ে যায়। এটি ইলেকট্রনগুলিকে সহজেই বাধা দিয়ে পালাতে দেয়। এই ঘটনাটি টানেলিং প্রভাব নামে পরিচিত।
টানেল ডায়োডের VI বক্ররেখায় একটি অঞ্চল রয়েছে যেখানে ক্রমবর্ধমান ভোল্টেজের সাথে কারেন্ট হ্রাস পায়। এই অঞ্চলটি the negative resistance region হিসাবে পরিচিত। টানেল ডায়োড এই এলাকায় বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন যেমন একটি অসিলেটর এবং একটি মাইক্রোওয়েভ পরিবর্ধকের জন্য কাজ করে।
টানেল ডায়োডের কাজ :
1. টানেল ডায়োড বিপরীত দিকে কারেন্ট সঞ্চালন করে।
2. এটি একটি দ্রুত স্যুইচিং ডিভাইস।
জেনার ডায়োড কি | Zener Diode
জেনার ডায়োডের নামকরণ করা হয়েছে Clarence Malvin Zener নামে , যিনি জেনার প্রভাব আবিষ্কার করেছিলেন।
এটি এক ধরণের ডায়োড, যা কেবল সামনের দিকে নয় বরং বিপরীত দিকেও কারেন্ট প্রবাহিত করতে দেয়। যখন বিপরীত ভোল্টেজ জেনার ভোল্টেজ নামে পরিচিত ব্রেকডাউন ভোল্টেজে পৌঁছায় তখন এটি কারেন্ট প্রবাহিত হতে দেয়।
জেনার ডায়োডের একটি সাধারণ P-N জংশন ডায়োডের চেয়ে ভারী ডোপিং ঘনত্ব রয়েছে। সুতরাং, এটির একটি খুব পাতলা ক্ষয় অঞ্চল রয়েছে।
ফরোয়ার্ড বায়াসে, এটি একটি সাধারণ P-N জংশন ডায়োড (রেকটিফায়ার) এর মতো কাজ করে।
reverse bias এর মধ্যে, বিপরীত ভোল্টেজ ভাঙ্গন না হওয়া পর্যন্ত এটি ব্লক করে। এর পরে, এটি একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ ড্রপের সাথে কারেন্ট প্রবাহিত হতে দেয়।
জেনার রিভার্স ব্রেকডাউন দুটি কারণে ঘটে ,
1. ইলেক্ট্রন কোয়ান্টাম টানেলিং
2. অ্যাভালাঞ্চ ব্রেকডাউন।
জেনার ডায়োডের ব্যবহার :
1. একটি জেনার ডায়োড প্রধানত reverse bias কনফিগারেশনে ব্যবহৃত হয়।
2. এটি সার্কিটকে ওভারভোল্টেজ থেকে রক্ষা করার জন্য একটি স্থিতিশীল ভোল্টেজ প্রদান করে।
ব্যাকওয়ার্ড ডায়োড
একটি ব্যাকওয়ার্ড ডায়োড বা ব্যাক ডায়োড হল একটি P-N জংশন ডায়োড যার ক্রিয়াকলাপ একটি টানেল ডায়োড এবং জেনার ডায়োডের মতো। কিন্তু অপারেটিং ভোল্টেজ অনেক কম।
একটি ব্যাকওয়ার্ড ডায়োড মূলত একটি টানেল ডায়োড, যার একদিকে অন্যটির তুলনায় তুলনামূলকভাবে কম ডোপিং ঘনত্ব রয়েছে।
ফরোয়ার্ড বায়াসে, এটি একটি টানেল ডায়োড হিসাবে কাজ করে তবে এর টানেলিং প্রভাব একটি টানেল ডায়োডের তুলনায় অনেক কম। অন্যথায়, এটি একটি সাধারণ P-N জংশন ডায়োড হিসাবে কাজ করে।
In reverse bias, এটি জেনার ডায়োড হিসাবে কাজ করে তবে ব্রেকডাউন ভোল্টেজগুলি অনেক কম।
এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় না তবে এটি একটি ছোট ভোল্টেজ সংকেত (0.1 থেকে 0.6v) সংশোধন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। দ্রুত স্যুইচিং গতির কারণে, এটি RF mixer এবং multiplier-এ একটি সুইচ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
Silicon Controlled Rectifier (SCR)
SCR একটি চার-স্তরের P-N-P-N সেমিকন্ডাক্টর সুইচিং ডিভাইস। এটিতে তিনটি টার্মিনাল অ্যানোড, ক্যাথোড এবং গেট রয়েছে।
SCR মূলত একটি বাহ্যিক নিয়ন্ত্রণ ইনপুট সহ একটি ডায়োড যা গেট ইনপুট নামে পরিচিত। এটি কারেন্টকে এক দিকে প্রবাহিত করতে দেয়।
যখন SCR forward bias এর সাথে সংযুক্ত থাকে, তখনও এটি কারেন্ট প্রবাহিত হতে দেয় না। এটি ফরোয়ার্ড ব্লকিং মোড হিসাবে পরিচিত।
ফরোয়ার্ড মোডে SCR পরিচালনা করতে, ব্রেকওভার সীমা অতিক্রম করার জন্য হয় প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ প্রয়োজন বা এর গেট ইনপুটে একটি ইতিবাচক পালস প্রয়োগ করে।
SCR বন্ধ করতে, হয় হোল্ডিং কারেন্ট পয়েন্টের নিচে কারেন্ট কমিয়ে দিন অথবা গেট ইনপুট বন্ধ করুন এবং অ্যানোড-ক্যাথোডকে মুহূর্তের মধ্যে শর্ট সার্কিট করুন।
In reverse bias, গেট ইনপুট প্রয়োগ করার পরেও SCR কারেন্টের অনুমতি দেয় না। কিন্তু যখন রিভার্স ভোল্টেজ রিভার্স ব্রেকডাউন ভোল্টেজে পৌঁছায়, তখন তুষারপাতের কারণে SCR কাজ করতে শুরু করে।
উচ্চ ক্ষমতার সার্কিট নিয়ন্ত্রণ, উচ্চ ক্ষমতার এসি সংশোধনের জন্য SCR ব্যবহার করা হয়।
Shockley Diode
Shockley Diode একটি চার-স্তরের PNPN ডায়োড। এটি SCR এর মত কিন্তু এতে কোন নিয়ন্ত্রণ বা গেট ইনপুট নেই।
Shockley Diode একবার 'চালু' হলে 'অন' থাকে এবং 'অফ' হলে 'বন্ধ' থাকে।
আমরা জানি যে Shockley Diode এর কোনো গেট ইনপুট নেই তাই 'এটি চালু' করার একমাত্র উপায় হল এর ব্রেকডাউন ভোল্টেজের চেয়ে বেশি একটি ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ প্রয়োগ করা।
এর ব্রেকডাউন ভোল্টেজের চেয়ে বেশি ভোল্টেজ প্রয়োগ করার পরে, এটি কারেন্ট প্রবাহিত হতে দেবে।
পরিবাহী অবস্থার সময়, ভোল্টেজ তার ব্রেকডাউন ভোল্টেজের নীচে নেমে গেলেও এটি থামবে না। এটি বন্ধ করার জন্য, ভোল্টেজ অবশ্যই তার ব্রেকডাউন ভোল্টেজের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম হতে হবে.
Previous Post:
0 Comments