इलेक्ट्रॉनिक उपकरण: अर्धचालक और डायोड को समझना
परिचय
इलेक्ट्रॉनिक उपकरण आधुनिक तकनीक की रीढ़ हैं, जो कंप्यूटर से लेकर स्मार्टफोन तक के कार्य को सक्षम बनाते हैं। अर्धचालक और डायोड जैसे बुनियादी घटकों को समझना अधिक जटिल इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों का अन्वेषण करने के लिए आवश्यक है। यह लेख अर्धचालक और डायोड के सिद्धांतों, उनके प्रकार और उनके अनुप्रयोगों की जानकारी देता है।
अर्धचालक
अर्धचालक ऐसे पदार्थ हैं जिनकी विद्युत चालकता चालक (जैसे धातु) और अचालक (जैसे सिरेमिक) के बीच होती है। वे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स की नींव हैं, जो मुख्य रूप से सिलिकॉन या जर्मेनियम से बने होते हैं।
स्वाभाविक अर्धचालक
स्वाभाविक अर्धचालक शुद्ध अर्धचालक पदार्थ होते हैं जिनमें कोई महत्वपूर्ण अशुद्धियाँ नहीं होती हैं। उनकी चालकता तापीय उत्तेजना का परिणाम होती है, जिससे कुछ इलेक्ट्रॉन संयोजक बैंड से चालकता बैंड में कूद जाते हैं।
अशुद्धिकृत अर्धचालक
अशुद्धिकृत अर्धचालक अशुद्धियों के साथ डोप्ड होते हैं ताकि उनकी चालकता बढ़ सके। दो प्रकार होते हैं:
- n-प्रकार: ऐसे तत्वों के साथ डोप्ड होते हैं जिनमें अर्धचालक से अधिक संयोजक इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिससे अधिक इलेक्ट्रॉन उत्पन्न होते हैं।
- p-प्रकार: ऐसे तत्वों के साथ डोप्ड होते हैं जिनमें कम संयोजक इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिससे “छिद्र” या सकारात्मक चार्ज वाहक बनते हैं।
डायोड
डायोड ऐसे अर्धचालक उपकरण होते हैं जो केवल एक दिशा में धारा प्रवाहित होने देते हैं, एक-तरफा स्विच के रूप में कार्य करते हैं। इन्हें n-प्रकार और p-प्रकार अर्धचालकों को मिलाकर बनाया जाता है, जिससे p-n जंक्शन बनता है।
फॉरवर्ड बायस और रिवर्स बायस
फॉरवर्ड बायस में, डायोड के p-पक्ष को बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल से और n-पक्ष को नकारात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है, जिससे धारा प्रवाहित होती है। रिवर्स बायस में, कनेक्शन उलटे होते हैं, और डायोड धारा को रोकता है।
डायोड के प्रकार
- रेक्टिफायर डायोड: AC को DC में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- जेनर डायोड: एक विशिष्ट वोल्टेज तक पहुँचने के बाद रिवर्स में धारा प्रवाहित होने देते हैं, वोल्टेज नियमन के लिए उपयोग किया जाता है।
- लाइट एमिटिंग डायोड (LEDs): धारा प्रवाहित होने पर प्रकाश उत्पन्न करते हैं, डिस्प्ले और इंडिकेटर में उपयोग होते हैं।
- फोटो डायोड: प्रकाश में आने पर धारा उत्पन्न करते हैं, सेंसर और सोलर सेल में उपयोग होते हैं।
अनुप्रयोग
अर्धचालक और डायोड के आधुनिक तकनीक में कई अनुप्रयोग होते हैं:
- कंप्यूटर: माइक्रोप्रोसेसर और मेमोरी उपकरणों में अर्धचालक का उपयोग होता है।
- पावर सप्लाई: पावर एडेप्टर में रेक्टिफायर डायोड AC को DC में परिवर्तित करते हैं।
- डिस्प्ले: टेलीविजन, मॉनिटर, और स्मार्टफोन स्क्रीन में LEDs का उपयोग होता है।
- सौर ऊर्जा: सोलर पैनल में फोटो डायोड का उपयोग सूर्य की रोशनी को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए होता है।
निष्कर्ष
अर्धचालक और डायोड को समझना इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की मूल बातें समझने के लिए महत्वपूर्ण है। ये घटक आधुनिक तकनीक के अनगिनत अनुप्रयोगों का आधार बनाते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉनिक्स में रुचि रखने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए यह आवश्यक ज्ञान बन जाता है।
अंग्रेजी में और पढ़ें: Electronic Devices: Understanding Semiconductors and Diodes
