চট্টগ্রাম বোর্ড ২০২২ — সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স সৃজনশীল প্রশ্ন ও সমাধান

বিশুদ্ধ (অন্তর্নিহিত) অর্ধপরিবাহীর পরিবাহিতা বৃদ্ধির জন্য এতে নিয়ন্ত্রিত পরিমাণে ত্রিযোজী বা পঞ্চযোজী মৌলের অপদ্রব্য মেশানোর প্রক্রিয়াকে ডোপিং বলে।

p-n জংশন ডায়োডের p প্রান্তকে ব্যাটারির ধনাত্মক প্রান্তের সাথে এবং n প্রান্তকে ঋণাত্মক প্রান্তের সাথে যুক্ত করলে তাকে সম্মুখী ঝোঁক বলে।

এ অবস্থায় প্রযুক্ত বিভবের তড়িৎক্ষেত্র জংশনের বিভব প্রাচীরের ক্ষেত্রের বিপরীতমুখী হয়, ফলে বিভব প্রাচীরের উচ্চতা ও নিঃশেষিত স্তরের প্রস্থ কমে যায়।

তখন p অঞ্চলের হোল ও n অঞ্চলের ইলেকট্রন (সংখ্যাগুরু বাহক) সহজেই জংশন অতিক্রম করতে পারে।

ফলে প্রযুক্ত বিভব প্রায় 0.7 V (সিলিকনের ক্ষেত্রে) অতিক্রম করলে ডায়োডের রোধ খুব কমে যায় এবং বর্তনীতে বড় মানের সম্মুখী প্রবাহ চলে।

আমরা জানি,

β=I_CI_B

বা, β=1.5×10⁻³0.03×10⁻³

∴ β=50

অতএব, বর্তনীটির কারেন্ট গেইন β=50।

কমন এমিটার বর্তনীর ভোল্টেজ গেইন, A_V=V_outV_in=I_CR_LI_BR_i=βR_LR_i। প্রাথমিক অবস্থা ও প্রবাহ দ্বিগুণ করার পরের অবস্থায় ভোল্টেজ গেইন নির্ণয় করি।

প্রাথমিক অবস্থায়,

A_V=βR_LR_i=50×5030=83.33

প্রবাহ দ্বিগুণ করলে,

β′=I_C′I_B′=2×1.5×10⁻³2×0.03×10⁻³=3×10⁻³0.06×10⁻³=50

∴ A_V′=β′R_LR_i=50×5030=83.33

দেখা যায়, পীঠ প্রবাহ ও সংগ্রাহক প্রবাহ উভয়ই দ্বিগুণ করলে এদের অনুপাত, অর্থাৎ কারেন্ট গেইন β অপরিবর্তিত থাকে। R_L ও R_i অপরিবর্তিত থাকায় ভোল্টেজ গেইন A_V=βR_LR_i ও অপরিবর্তিত থাকে।

অতএব, বেস প্রবাহ ও কালেক্টর প্রবাহ দ্বিগুণ করলে ভোল্টেজ গেইনের কোনো পরিবর্তন হবে না; উভয় ক্ষেত্রে ভোল্টেজ গেইন 83.33।