डायोड क्या है - diode working in hindi
नमस्कार दोस्तों अगर आप जानना चाहते है की डायोड क्या है? Diode के कार्य और उपयोग क्या क्या है| तो यह Article आपके लिए helpfull होने वाला है क्योंकि इस article में diode से related important information जैसे की - diode definition, diode construction,diode working,diode symbol और diode uses की जानकारी provide की गयी है |
डायोड क्या है - What is Diode
Basically Diode एक electrical component होता है जो की current को एक ही Direction में Flow होने के लिए allow करता है | चूँकि Diode , p-type और n-type semiconductor material से मिलकर बना होता है इसलिए इसे p-n junction diode भी कहा जाता है |
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| pn juction diode |
डायोड का सिंबल - Symbol of Diode
किसी भी electronic circuit में diode के symbol के द्वारा Diode को represent किया जाता है | Different Different types के diode के symbol भी different होते है | नीचे diagram में normal p-n junction diode के symbol को show किया गया है |
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| symbol of pn junction diode |
डायोड की बनावट - Construction of Diode
Diode के construction में p-type और n-type semiconductor material को special method के through join किया जाता है | जिससे एक नए device का निर्माण होता है यह device ही diode कहलाता है |
इसमें दो electrodes connected होते है p-region से connected electrode Anode कहलाता है जो की positive होता है | और n-region से connected electrode Cathode कहलाता है जो की negative होता है |
इसमें दो electrodes connected होते है p-region से connected electrode Anode कहलाता है जो की positive होता है | और n-region से connected electrode Cathode कहलाता है जो की negative होता है |
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| construction of diode |
p-type और n-type semicondutor material के बारे में निचे explain किया गया है |
p-type semiconductor
जब pure silicon या Germanium semiconductor material में trivalent atoms (Boron,Aluminium,indium या Gallium) को impurity के रूप में मिलायी जाती है तो p-type semiconductor material प्राप्त होता है |
इसमें majority charge carrier holes और minority charge carrier electrons होता है |
इसमें majority charge carrier holes और minority charge carrier electrons होता है |
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| p-type semiconductor material |
p-type semiconductor में majority charge carrier holes होने के कारण यह More positive region की तरह act करता है | More positive region होने के कारण इसे p-type semiconductor कहते है | यह electron acceptor होता है |
n-type semiconductor
जब pure silicon या Germanium semiconductor material में pentavalent atoms (Phosphorus,Arsenic,Antimony या Bismuth) को impurity के रूप में मिलायी जाती है तो n-type semiconductor material प्राप्त होता है |
इसमें majority charge carrier electrons और minority charge carrier holes होता है |
इसमें majority charge carrier electrons होने के कारण यह negative region की तरह act करता है | More negative region होने के कारण इसे n-type semiconductor कहते है | यह electron Donor होता है |
इस mode में junction के पास स्थित n-region के free electron junction को cross करके p-region के free holes की ओर propagate होते हुए Recombine होकर diffuse हो जाते है जिससे junction के पास immobile ions create होने लगते है अर्थात junction के पास p-region में negative charge ions और n-region में positive charge ions create हो जाते है यह process diffusion कहलाती है |
junction के पास immobile ions create होने से electric field generate हो जाता है जो p-region और n-region के majority charge carrier (Holes & electron) को junction cross करने से resist करता है | इस electric field को ही potential barrier कहा जाता है और diode में इस potential barrier को ही depletion region कहते है |
जब External voltage को increase किया जाता है | तो एक certain voltage point के बाद Diode का depletion region उस Apply किये गए External Voltage Force को hold नहीं कर पता है जिसके कारण junction break हो जाता है | और Diode में constant current Cathode से Anode की ओर flow होता है | इस स्थिति में normal diode permanently Damage हो सकता है |
जिस Applied Voltage पर diode का junction Break होता है उस voltage को Reverse break-down voltage कहते है |
Reverse bias mode में battery के negative और positive सिरे से क्रमशः p-region और n-region connected होने के कारण p-region और n-region के minority charge carrier (Hole और Electron) junction की ओर repel होते है जिसके कारण electron Anode से Cathode की ओर Flow होता है | और इस प्रकार Cathode से Anode की ओर very low amount का current flow होता है | जिसे Reverse Leakage current कहते है |
जब Diode forward biasing mode में होता है तब इस Condition में external voltage को धीरे धीरे increase किया जाता है जैसे ही external voltage, Diode के potential barrier (Si - 0.7v और Ge - 0.3v) के बराबर होता है तो diode का depletion region distroyed हो जाता है |
जब Diode Reverse biasing mode में होता है तब इस Condition में external voltage को धीरे धीरे increase किया जाता है | तो diode में depletion region की width बढ़ती जाती है |
लेकिन एक certain volatge point के बाद diode का depletion region इस external voltage Force को hold नहीं कर पाती है और depletion region break हो जाती है | जिसके कारण diode permanently damage हो जाता है |
जिस external voltage point पर diode का depletion region break होता है उस voltage को Reverse Break-down voltage कहते है | इस Break down voltage को निचे diagram में show किया गया है |
इस break down voltage के बाद External voltage को थोड़ा भी increase किया जाता है तो diode में से linear current flow होता है जिसे Reverse constant current कहते है |
इस reverse constant current को ऊपर diode के v-i characteristics diagram में linearly increase होता हुआ show किया गया है |
hope आपको इस आर्टिकल के through समझ आया होगा की डायोड क्या है और कैसे कार्य करता है | यदि आपको इस article से related कोई भी सवाल पूछना हो तो आप हमे comment box में comment करके पूछ सकते है |
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इसमें majority charge carrier electrons और minority charge carrier holes होता है |
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| n-type semiconductor material |
इसमें majority charge carrier electrons होने के कारण यह negative region की तरह act करता है | More negative region होने के कारण इसे n-type semiconductor कहते है | यह electron Donor होता है |
p-n junction
जब p-type और n-type semicondutor material को ज्वाइन किया जाता है तो उनके बीच में एक junction का निर्माण होता है जिसे p-n junction कहा जाता है |
यह junction p-region और n-region को एक-दूसरे से isolate करता है | इसलिए Diode को p-n junction diode कहा जाता है |
यह junction p-region और n-region को एक-दूसरे से isolate करता है | इसलिए Diode को p-n junction diode कहा जाता है |
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| pn junction diode |
डायोड के कार्य - Working Of Diode
Diode के working operation के तीन modes होते है |
- No Biasing Mode
- Forward Biasing Mode
- Reverse Biasing Mode
No Biasing Mode
जब Diode में कोई भी external voltage apply नहीं किया जाता है तब इस condition में diode No Biasing Mode में होता है |
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| diode in no biasing mode |
इस mode में junction के पास स्थित n-region के free electron junction को cross करके p-region के free holes की ओर propagate होते हुए Recombine होकर diffuse हो जाते है जिससे junction के पास immobile ions create होने लगते है अर्थात junction के पास p-region में negative charge ions और n-region में positive charge ions create हो जाते है यह process diffusion कहलाती है |
junction के पास immobile ions create होने से electric field generate हो जाता है जो p-region और n-region के majority charge carrier (Holes & electron) को junction cross करने से resist करता है | इस electric field को ही potential barrier कहा जाता है और diode में इस potential barrier को ही depletion region कहते है |
Diode को conduct करने के लिए उसके potential barrier अर्थात depletion region को break करना पड़ता है | चूकि सिलिकॉन के लिए potetial barrier 0.7volt और Germanium के लिए potential barrier 0.3volt होता है |
मतलब silicon से बने Diode के potential barrier को break करने के लिए 0.7volt का External voltage diode के दोनों सिरे पर apply करना पड़ेगा | और Germanium से बने Diode के potential barrier को break करने के लिए 0.3volt का External voltage diode के दोनों सिरे पर apply करना पड़ेगा |
मतलब silicon से बने Diode के potential barrier को break करने के लिए 0.7volt का External voltage diode के दोनों सिरे पर apply करना पड़ेगा | और Germanium से बने Diode के potential barrier को break करने के लिए 0.3volt का External voltage diode के दोनों सिरे पर apply करना पड़ेगा |
Forward Biasing Mode
जब Diode के anode को Battery के Positive Terminal से और cathode को Battery के Negaitive Terminal से Connet किया जाता है | तो इस condition में diode Forward Biasing Mode में होता है |
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| forward biasing mode |
इस स्थिति में जब External voltage को Apply किया जाता है तो battery के positive terminal से connected p-region के majority charge carrier holes junction की ओर repel होने लगते है | इसी प्रकार battery के negative terminal से connected n-region के majority charge carrier Electrons junction की ओर repel होने लगते है | यह majority charge carrier (Holes और Electrons) depletion region को break करने कोशिश करते है |
जब External voltage को ही धीरे धीरे increase किया जाता है तो Diode का depletion layer भी धीरे धीरे decrease होने लगता है |
जैसे ही External voltage , potential barrier (Si - 0.7v या Ge - 0.3v) के बराबर या उससे ज्यादा होता है तो depletion region पूरी तरह से destroy हो जाता है और परिणामस्वरूप p-region और n-region के majority charge carrier (Holes और Electrons) एक-दूसरे की ओर propagate होते है |
जिसके कारण Diode में electrons Cathode से Anode की ओर flow होना start कर देते है | और Diode में large amount में current , Anode से Cathode की ओर Flow होता है |
इस condition में juction पर Resistivity very low होता है और Diode Closed Switch की तरह act करता है |
जिस Applied Voltage पर diode का depletion region Break होता है उस voltage को forward break-down voltage, knee voltage, cut-in voltage या break-point volatge कहते है |
जब External voltage को ही धीरे धीरे increase किया जाता है तो Diode का depletion layer भी धीरे धीरे decrease होने लगता है |
जैसे ही External voltage , potential barrier (Si - 0.7v या Ge - 0.3v) के बराबर या उससे ज्यादा होता है तो depletion region पूरी तरह से destroy हो जाता है और परिणामस्वरूप p-region और n-region के majority charge carrier (Holes और Electrons) एक-दूसरे की ओर propagate होते है |
जिसके कारण Diode में electrons Cathode से Anode की ओर flow होना start कर देते है | और Diode में large amount में current , Anode से Cathode की ओर Flow होता है |
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| forward biasing mode |
इस condition में juction पर Resistivity very low होता है और Diode Closed Switch की तरह act करता है |
जिस Applied Voltage पर diode का depletion region Break होता है उस voltage को forward break-down voltage, knee voltage, cut-in voltage या break-point volatge कहते है |
Reverse Biasing Mode
जब Diode के anode को Battery के negative Terminal से और cathode को Battery के positive Terminal से Connet किया जाता है | तो इस condition में diode Reverse Biasing Mode में होता है |
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| reverse biasing mode |
इस स्थिति में जब External voltage को Apply किया जाता है तो p-region और n-region के majority charge carrier (Holes और Electrons) Battery के सिरों की ओर repel होने लगते है | अर्थात p-region के majority charge carrier holes battery के negative सिरे की ओर n-region के majority charge carrier Electrons battery के positive सिरे की ओर repel होते है | जिसके कारण depletion region की width increase होती जाती है | जिसे निचे diagram में show किया गया है |
जैसे जैसे External voltage को increase किया जाता है depletion region की width भी increase होती जाती है | depletion region की width के increase होने पर junction पर resistivity high हो जाती है जिससे electron और holes के लिए junction को cross करना difficult हो जाता है | जिसके कारण diode में current का flow नहीं हो पाता | इस condition में Diode Open Switch की तरह act करता है |
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| reverse biasing mode |
जैसे जैसे External voltage को increase किया जाता है depletion region की width भी increase होती जाती है | depletion region की width के increase होने पर junction पर resistivity high हो जाती है जिससे electron और holes के लिए junction को cross करना difficult हो जाता है | जिसके कारण diode में current का flow नहीं हो पाता | इस condition में Diode Open Switch की तरह act करता है |
जब External voltage को increase किया जाता है | तो एक certain voltage point के बाद Diode का depletion region उस Apply किये गए External Voltage Force को hold नहीं कर पता है जिसके कारण junction break हो जाता है | और Diode में constant current Cathode से Anode की ओर flow होता है | इस स्थिति में normal diode permanently Damage हो सकता है |
जिस Applied Voltage पर diode का junction Break होता है उस voltage को Reverse break-down voltage कहते है |
Reverse bias mode में battery के negative और positive सिरे से क्रमशः p-region और n-region connected होने के कारण p-region और n-region के minority charge carrier (Hole और Electron) junction की ओर repel होते है जिसके कारण electron Anode से Cathode की ओर Flow होता है | और इस प्रकार Cathode से Anode की ओर very low amount का current flow होता है | जिसे Reverse Leakage current कहते है |
V-I characteristics of Diode
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| vi characteristic of pn junction diode |
जब Diode forward biasing mode में होता है तब इस Condition में external voltage को धीरे धीरे increase किया जाता है जैसे ही external voltage, Diode के potential barrier (Si - 0.7v और Ge - 0.3v) के बराबर होता है तो diode का depletion region distroyed हो जाता है |
जिस voltage पर diode का depletion region destroy होता है वह voltage knee voltage या cut-in voltage कहलाता है |
इस knee voltage को निचे diagram में show किया गया है |
इस knee voltage को निचे diagram में show किया गया है |
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| vi characteristic of pn junction diode in forward biasing mode |
और इस knee voltage point के बाद अगर external Voltage को increase किया जाता है तो diode में current तेजी से बढ़ता है और diode conduct करने लगता है | अर्थात diode में large अमाउंट में current फ्लो होता है | जिसे ऊपर diode के V-I characteristics में दर्शया गया है |
जब Diode Reverse biasing mode में होता है तब इस Condition में external voltage को धीरे धीरे increase किया जाता है | तो diode में depletion region की width बढ़ती जाती है |
लेकिन एक certain volatge point के बाद diode का depletion region इस external voltage Force को hold नहीं कर पाती है और depletion region break हो जाती है | जिसके कारण diode permanently damage हो जाता है |
जिस external voltage point पर diode का depletion region break होता है उस voltage को Reverse Break-down voltage कहते है | इस Break down voltage को निचे diagram में show किया गया है |
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| vi characteristic of pn junction diode in reverse biasing mode |
इस break down voltage के बाद External voltage को थोड़ा भी increase किया जाता है तो diode में से linear current flow होता है जिसे Reverse constant current कहते है |
इस reverse constant current को ऊपर diode के v-i characteristics diagram में linearly increase होता हुआ show किया गया है |
डायोड के प्रकार - Types of Diode
अलग-अलग कार्यो और उपयोग के अनुसार अलग अलग types के Diode का निर्माण किया जाता है | निचे कुछ diode के नाम दिए गए है जिनके कार्य और उपयोग एक दूसरे से अलग अलग है |
- Zener Diode
- Light Emitting Diode
- Schottky Diode
- Tunnel Diode
- Avalanche Diode
- Varactor Diode
- Laser Diode
- Pin Diode
- Photo Diode
- Gun Diode etc.
डायोड के उपयोग - Uses of Diode
किसी भी Electronic Circuits में विभिन्न प्रकार के Diode को उनके कार्यो और उपयोगो के अनुसार use किया जाता है जैसे की -
- Telecommunication circuits में signal के Modulation और Demodulation के लिए Signal Diode का use किया जाता है |
- T.V receivers, Radio और Tunning Circuits को control करने के लिए Varactor Diode का use किया जाता है |
- Electronic circuits में voltage stabalization या voltage regulate करने के लिए Zener Diode का use किया जाता है |
- Regulated power Supply circuits में AC to DC Rectification के लिए Diode का use किया जाता है |
- Television,Tourch,Traffic Light और other Display devices में Light Emitting Diode (LED) का use किया जाता है |
Conclusion
Normal Diode केवल forward bias mode में ही work करता है | reverse bias mode में diode work नहीं करता है |
Ihope आपको इस आर्टिकल के through समझ आया होगा की डायोड क्या है और कैसे कार्य करता है | यदि आपको इस article से related कोई भी सवाल पूछना हो तो आप हमे comment box में comment करके पूछ सकते है |
हम Regularly electronics and telecommunication से related information हिंदी + english langugae में share करते रहते है | तो latest updates पाने के लिए आप हमे subscribe भी कर सकते है |I
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