Question

ഒരു റിവേഴ്‌സ് ബയാസ് സെനർ ഡയോഡിൻ്റെ ആന്തരിക ഫീൽഡ് എമിഷന് ആവശ്യമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഏകദേശം V/m ആണ്.

• A. 0.7
• B. 1000
• C. 1000000
• D. 100

Answer 1

Answer:

C. 1000000

ഒരു റിവേഴ്‌സ് ബയാസ് സെനർ ഡയോഡിൻ്റെ ആന്തരിക ഫീൽഡ് എമിഷന് കാരണമാകുന്ന വൈദ്യുത മണ്ഡലം (electric field) ഏകദേശം 106 V/m (അതായത്, 1,000,000 V/m) ആണ്.

• സെനർ ഡയോഡ് (Zener Diode): ഒരു പ്രത്യേക റിവേഴ്‌സ് ബയാസ് വോൾട്ടേജിൽ (Zener voltage) ഒരു വലിയ കറണ്ട് കടത്തിവിടാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു തരം ഡയോഡാണ് സെനർ ഡയോഡ്.

• സെനർ തകർച്ച (Zener Breakdown): ഈ ഡയോഡിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് പിന്നിലെ പ്രധാന തത്വമാണിത്. ഇതിന് രണ്ട് കാരണങ്ങളുണ്ടാവാം:

  1. ഫീൽഡ് എമിഷൻ (Field Emission): ഇത് സാധാരണയായി ഉയർന്ന ഡോപ്പിംഗ് (heavy doping) ഉള്ള ഡയോഡുകളിൽ സംഭവിക്കുന്നു. ഉയർന്ന റിവേഴ്‌സ് ബയാസ് വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, അത് ജംഗ്ഷനിൽ വളരെ ശക്തമായ ഒരു ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ ഫീൽഡ്, ബന്ധിത ഇലക്ട്രോണുകളെ (covalent bonds) തകർത്ത് സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളെ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് പെട്ടെന്നുള്ള കറണ്ട് വർധനവിന് കാരണമാകുന്നു. ഇതിന് ആവശ്യമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഏകദേശം 106 V/m ആണ്.

  2. അവലാഞ്ച് തകർച്ച (Avalanche Breakdown): കുറഞ്ഞ ഡോപ്പിംഗ് ഉള്ള ഡയോഡുകളിൽ ഇത് സംഭവിക്കാം. ഉയർന്ന വൈദ്യുത മണ്ഡലം കാരണം ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ഊർജ്ജം ലഭിക്കുകയും അവ മറ്റു ആറ്റങ്ങളുമായി കൂട്ടിയിടിച്ച് കൂടുതൽ ഇലക്ട്രോണുകളെ സ്വതന്ത്രമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ശൃംഖല പ്രതിപ്രവർത്തനം (chain reaction) ഒരു പെട്ടെന്നുള്ള കറണ്ട് വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു.