দিনাজপুর বোর্ড ২০২৩ — সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স সৃজনশীল প্রশ্ন ও সমাধান

যে সংখ্যা পদ্ধতিতে 0 থেকে 7 পর্যন্ত মোট আটটি অঙ্ক ব্যবহার করা হয় এবং যার ভিত্তি 8, তাকে অক্টাল নম্বর পদ্ধতি বলে।

অর্ধপরিবাহীতে যোজন ইলেকট্রনকে পরিবহন ব্যান্ডে যেতে হলে যোজন ব্যান্ড ও পরিবহন ব্যান্ডের মধ্যবর্তী নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধানের সমান বা বেশি শক্তি লাভ করতে হয়।

সিলিকনের নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধান প্রায় 1.1 eV, কিন্তু জার্মেনিয়ামের মাত্র প্রায় 0.7 eV।

তাছাড়া জার্মেনিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা (32) সিলিকনের (14) চেয়ে বেশি হওয়ায় এর যোজন ইলেকট্রনগুলো নিউক্লিয়াস থেকে অপেক্ষাকৃত দূরে থাকে এবং দুর্বলভাবে আবদ্ধ থাকে।

ফলে একই তাপমাত্রায় জার্মেনিয়ামের যোজন ইলেকট্রন কম শক্তি গ্রহণ করেই সমযোজী বন্ধন ভেঙে পরিবহন ব্যান্ডে যেতে পারে।

তাই সিলিকন অপেক্ষা জার্মেনিয়ামের ক্ষেত্রে যোজন ইলেকট্রন সহজে পরিবহন ব্যান্ডে যায়।

আমরা জানি,

I_E=Qt=net

বা, I_E=100×1.6×10⁻¹⁹10⁻⁸

∴ I_E=1.6×10⁻⁹ A

অতএব, এমিটার প্রবাহ 1.6×10⁻⁹ A।

উদ্দীপকের তথ্য থেকে সংগ্রাহক প্রবাহ ও পীঠ প্রবাহ নির্ণয় করে α ও β পৃথকভাবে বের করি এবং সম্পর্কটি যাচাই করি।

সংগ্রাহক প্রবাহ,

I_C=97%×I_E=0.97×1.6×10⁻⁹=1.552×10⁻⁹ A

পীঠ প্রবাহ,

I_B=I_E−I_C=1.6×10⁻⁹−1.552×10⁻⁹=4.8×10⁻¹¹ A

α=I_CI_E=1.552×10⁻⁹1.6×10⁻⁹=0.97

β=I_CI_B=1.552×10⁻⁹4.8×10⁻¹¹=32.33

এখন, β1+β=32.331+32.33=32.3333.33=0.97

∴ β1+β=0.97=α

তত্ত্বগতভাবেও, I_E=I_B+I_C সম্পর্ককে I_C দ্বারা ভাগ করে পাই 1α=1β+1=1+ββ, অর্থাৎ α=β1+β।

উদ্দীপকের তথ্য থেকে সরাসরি নির্ণীত α=0.97 এবং β=32.33 ব্যবহার করে নির্ণীত β1+β=0.97 পরস্পর সমান।

অতএব, উদ্দীপকের আলোকে α=β1+β সম্পর্কটি সত্য।