$p-n$ जंक्शन डायोड कैसे बनता है? अवक्षय परत (depletion layer) और रोधिका विभव (barrier potential) की व्याख्या कीजिए।

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(N/A) $p-n$ जंक्शन एक $p$-प्रकार के अर्धचालक और एक $n$-प्रकार के अर्धचालक को जोड़कर बनाया जाता है। जब $Si$ वेफर के एक क्षेत्र में स्वीकर्ता अशुद्धि (जैसे $Al$) मिलाई जाती है,तो यह $p$-प्रकार का अर्धचालक बन जाता है,और जब दूसरे क्षेत्र में दाता अशुद्धि (जैसे $As$) मिलाई जाती है,तो यह $n$-प्रकार का अर्धचालक बन जाता है।
$p-n$ जंक्शन के निर्माण के दौरान दो महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं होती हैं: विसरण (diffusion) और अपवाह (drift)।
आवेश वाहकों की सांद्रता प्रवणता के कारण,होल $p$-पक्ष से $n$-पक्ष की ओर $(p \rightarrow n)$ विसरित होते हैं और इलेक्ट्रॉन $n$-पक्ष से $p$-पक्ष की ओर $(n \rightarrow p)$ विसरित होते हैं। यह गति विसरण धारा उत्पन्न करती है।
जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन $n \rightarrow p$ की ओर विसरित होते हैं,वे $n$-पक्ष पर आयनित दाता परमाणु (धनात्मक आवेश) छोड़ जाते हैं। इसी तरह,जैसे-जैसे होल $p \rightarrow n$ की ओर विसरित होते हैं,वे $p$-पक्ष पर आयनित स्वीकर्ता परमाणु (ऋणात्मक आवेश) छोड़ जाते हैं। ये आयनित आवेश स्थिर (immobile) होते हैं।
जंक्शन के चारों ओर का वह क्षेत्र जहाँ मोबाइल आवेश वाहकों की कमी हो जाती है,उसे अवक्षय क्षेत्र या अवक्षय परत कहा जाता है। इसकी मोटाई आमतौर पर $0.5 \mu m$ के क्रम की होती है।
$n$-पक्ष पर धनात्मक स्पेस-चार्ज और $p$-पक्ष पर ऋणात्मक स्पेस-चार्ज के कारण,$n$-पक्ष से $p$-पक्ष की ओर एक विद्युत क्षेत्र स्थापित हो जाता है। यह विद्युत क्षेत्र आगे के विसरण का विरोध करता है और आवेश वाहकों के अपवाह (drift) का कारण बनता है। इस विद्युत क्षेत्र के कारण जंक्शन पर विकसित विभवांतर को रोधिका विभव $(V_0)$ कहा जाता है।

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नीचे दो कथन दिए गए हैं:
$A$. जब एक $p-n$ जंक्शन डायोड पर फॉरवर्ड बायस वोल्टेज एक निश्चित थ्रेशोल्ड वोल्टेज से ऊपर बढ़ता है, तो डायोड करंट काफी बढ़ जाता है।
$B$. इस करंट को रिवर्स सैचुरेशन करंट कहा जाता है।
नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनें:

निम्नलिखित में से कौन सा फॉरवर्ड बायस डायोड को दर्शाता है?

एक $p-n$ जंक्शन डायोड का इन-बिल्ट विभव (built-in potential) $0.7 \,V$ है। यदि डायोड को फॉरवर्ड बायस में रखा जाता है और आरोपित वोल्टेज $0.3 \,V$ है, तो प्रभावी अवरोध ऊँचाई (effective barrier height) क्या होगी ($\,V$ में)?

निम्नलिखित परिपथ में,धाराएँ $i_1$ और $i_2$ क्रमशः हैं:

Difficult
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यह मानते हुए कि जंक्शन डायोड आदर्श है, परिपथ आरेख में दिखाई गई व्यवस्था में धारा क्या होगी ($ mA$ में)?

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