সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ১০ম অধ্যায়। এখানে ৭৫১টি প্রশ্ন আছে — বোর্ড, ঢাবি, বুয়েট আর মেডিকেল ভর্তি পরীক্ষা থেকে বাছাই করা, প্রতিটার নিচে পূর্ণ ব্যাখ্যা দেওয়া। উত্তর দেখার আগে নিজে একবার চেষ্টা করে নিও।
৭৫১ প্রশ্ন
২য় পত্র
অধ্যায় ১০
পাতা ১৯/৩৮
-
৩৬১
চিত্রে B = 80 μA এবং β = 200। বর্তনীর α-এর মান কত?
- ক 0.67
- খ 0.995
- গ 1.5
- ঘ 2.0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.995
α ও β-এর মধ্যে সম্পর্ক: α = β(1+β)। এখানে β = 200, তাই α = 200(1+200) = 200201 ≈ 0.995। IB = 80 μA দেওয়া থাকলেও এই গণনায় এর প্রয়োজন নেই। -
৩৬২
বাইনারি বিয়োগের ক্ষেত্রে 11001 − 1010 =?
- ক 1991
- খ 1111
- গ 1100
- ঘ 111
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1111
110012 = 16+8+0+0+1 = 2510। 10102 = 8+0+2+0 = 1010। 25 − 10 = 1510 = 11112 (৮+৪+২+১=১৫)। তাই বাইনারিতে বিয়োগফল 1111। -
৩৬৩
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রের প্রদত্ত ডিভাইসটি [চিত্র আছে]
(i) p-n-p ট্রানজিস্টর
(ii) দুর্বল সংকেত বিবর্ধিত করে
(iii) সুইচ হিসেবে ব্যবহৃত হয় নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রে প্রদর্শিত ডিভাইসের প্রকৃত গঠন (p-n-p নাকি n-p-n) ছবি ছাড়া নিশ্চিত করা যায় না, তাই statement (i) যাচাই অসম্ভব। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): সাধারণভাবে ট্রানজিস্টর দুর্বল সংকেত বিবর্ধিত করতে পারে এবং সুইচ হিসেবেও ব্যবহৃত হয় -- এই দুটি বৈশিষ্ট্য (ii ও iii) যেকোনো সাধারণ ট্রানজিস্টরের জন্যই সত্য। তবে ডিভাইসটি p-n-p ট্রানজিস্টর (i) কিনা তা নিশ্চিত করতে চিত্রের সিম্বল (তীরচিহ্নের দিক) দেখা প্রয়োজন, যা প্রদত্ত তথ্যে উপলব্ধ নেই। -
৩৬৪
⚠️[যাচাই দরকার] নিচের চিত্রের আউটপুট কত? [চিত্র আছে]
- ক P̅ + Q̅
- খ P̅ + Q
- গ P + Q̅
- ঘ P + Q
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) P̅ + Q̅
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: লজিক বর্তনীর গঠন ছবিতে, টেক্সটে নেই -
৩৬৫
ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রে---
(i) α = βα + β
(ii) β = α1 − α
(iii) IC = IE + IB
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i ও ii
আমরা জানি, α = β1 + β এবং β = α1 − α।
(ii) β = α1 − α — সঠিক।
(iii) প্রকৃত সম্পর্ক IE = IC + IB, তাই IC = IE + IB — ভুল।
(i) সূত্রটি α = β1 + β হিসেবে সঠিক; বইয়ের উত্তর অনুযায়ী i ও ii সঠিক। সঠিক উত্তর ক।
বিঃদ্রঃ বইয়ে (i)-এর হরে "α + β" ছাপা হয়েছে, যা মুদ্রণ ত্রুটি; সঠিক হবে "1 + β"। -
৩৬৬
(99)16-এর পরের সংখ্যাটি কত?
- ক (9A)16
- খ (A9)16
- গ (AA)16
- ঘ (FF)16
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) (9A)16
হেক্সাডেসিমেল সংখ্যা পদ্ধতিতে অঙ্কগুলো হলো 0-9 এরপর A(=10), B, C, D, E, F। তাই (99)16-এর পরের সংখ্যা হলো (9A)16 (একক স্থানের 9 এর পর পরবর্তী অঙ্ক A, দশক স্থান অপরিবর্তিত থাকে)। -
৩৬৭
Si-এর নী ভোল্টেজ কত?- ক 0.3 V
- খ 0.6 V
- গ 0.7 V
- ঘ 1.1 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.7 V
সিলিকন (Si) দিয়ে তৈরি ডায়োডের নী ভোল্টেজ (knee বা cut-in voltage) প্রায় 0.7 V (জার্মেনিয়াম Ge-এর ক্ষেত্রে এটি প্রায় 0.3 V)। সঠিক উত্তর গ। -
৩৬৮
⚠️[যাচাই দরকার] 2 kΩ রোধের মধ্য দিয়ে প্রবাহ হবে---
- ক 2.5 mA
- খ 2.65 mA
- গ 2.85 mA
- ঘ 3 mA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2.5 mA
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: এই প্রশ্নে ব্যাটারি/সোর্স ভোল্টেজ বা বর্তনীর অন্য কোনো মান টেক্সটে নেই -- আশেপাশের কোনো প্রশ্নেও শেয়ার্ড ডেটা পাওয়া যায়নি, নিশ্চিতভাবে এটা একটা বর্তনী-চিত্রের অংশ যা টেক্সটে অনুপস্থিত। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): প্রশ্নে শুধু '2 kΩ রোধের মধ্য দিয়ে প্রবাহ হবে' বলা আছে, কিন্তু কোনো বর্তনী চিত্র, তড়িচ্চালক বল (EMF), অন্য কোনো রোধ বা ডায়োডের মান দেওয়া নেই। এই তথ্য ছাড়া প্রবাহের মান গণনা করা সম্ভব নয়। -
৩৬৯
⚠️[যাচাই দরকার] উপরের চিত্রের গেটটির আউটপুট কত? [চিত্র আছে]
- ক Y = A + B
- খ Y = A ⊕ B
- গ Y = A̅ + B̅
- ঘ Y = A ⊕̅ B
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) Y = A + B
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: গেট-বর্তনী না দেখে আউটপুট এক্সপ্রেশন বলা যাচ্ছে না -
৩৭০
⚠️[যাচাই দরকার] বাইনারিতে A × C নিচের কোনটি?
- ক (111110101011)2
- খ (110110101011)2
- গ (100111101011)2
- ঘ (100110101011)2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) (100111101011)2
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: "A × C" প্রশ্নে A ও C-এর বাইনারি মান কোথাও দেওয়া নেই (দূরবর্তী ৫২ নং প্রশ্নের A/B/C মান এই প্রশ্নের সাথে সম্পর্কিত কিনা নিশ্চিত না, এবং প্রশ্নদুটো ভিন্ন প্রসঙ্গের অংশ মনে হচ্ছে) -- সম্ভবত হারানো ছবি/টেবিলের ডেটা। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): প্রশ্নে A ও C কে নির্দিষ্ট বাইনারি সংখ্যা হিসেবে উল্লেখ করা হয়েছে, কিন্তু A ও C এর প্রকৃত মান (কোনো টেবিল বা পূর্ববর্তী অংশে) এই ব্যাচে দেওয়া নেই। ফলে A × C গুণফল নির্ণয় করা সম্ভব নয়। এখানে গ অপশনটি সাময়িকভাবে চিহ্নিত রাখা হলো, তবে যথাযথ নিশ্চয়তা ছাড়াই। -
৩৭১
সেমিকন্ডাক্টর বৈশিষ্ট্য নয় কোনটি?
- ক তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে রোধ হ্রাস পায়
- খ গঠন ক্রিস্টাল আকৃতির
- গ আপেক্ষিক রোধ 10−2 Ω·m − 10−5 Ω·m
- ঘ পরিবহন ব্যান্ডে প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন থাকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) পরিবহন ব্যান্ডে প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন থাকে
অর্ধপরিবাহীর মূল বৈশিষ্ট্যগুলো হলো: তাপমাত্রা বাড়লে রোধ কমে (ঋণাত্মক তাপ-সহগ), এদের গঠন ক্রিস্টালাইন (Si, Ge ক্রিস্টাল), এবং আপেক্ষিক রোধ পরিবাহী ও অন্তরকের মাঝামাঝি একটা পরিসরে থাকে। কিন্তু "পরিবহন ব্যান্ডে প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন থাকা" এটি পরিবাহীর (conductor) বৈশিষ্ট্য, অর্ধপরিবাহীর নয় -- অর্ধপরিবাহীতে সাধারণ তাপমাত্রায় পরিবহন ব্যান্ডে তুলনামূলক অল্প সংখ্যক মুক্ত ইলেকট্রন থাকে (নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধান পার হয়ে অল্প কিছু ইলেকট্রনই যোজন ব্যান্ড থেকে পরিবহন ব্যান্ডে যায়)। তাই ঘ অপশনটি অর্ধপরিবাহীর বৈশিষ্ট্য নয়। -
৩৭২
⚠️[যাচাই দরকার] নিম্নলিখিত দুই টেবিলটি কোন গেটের জন্য প্রযোজ্য? [চিত্র আছে]
- ক NAND
- খ NOR
- গ XNOR
- ঘ OR
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) NAND
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: দুটি ট্রুথ টেবিলের মান টেক্সটে নেই -
৩৭৩
নিচের কোনটি অর্ধপরিবাহী?
- ক Fe2O3
- খ SiO2
- গ GaAs
- ঘ CuO
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) GaAs
Fe2O3, SiO2 এবং CuO সাধারণত অন্তরক (insulator) জাতীয় যৌগ হিসেবে বিবেচিত হয়। GaAs (গ্যালিয়াম আর্সেনাইড) একটি সুপরিচিত III-V শ্রেণির যৌগ অর্ধপরিবাহী, যা LED, লেজার ডায়োড, উচ্চ-গতির ট্রানজিস্টর ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়। তাই সঠিক উত্তর GaAs। -
৩৭৪
একটি p-n ডায়োডকে বিপরীত বায়াসে রাখা হয়েছে। একটি ওহম-মিটার দ্বারা রোধ মাপলে দেখা যাবে যে রোধটি---
- ক শূন্য
- খ অত্যন্ত কম
- গ অত্যন্ত বেশি
- ঘ অসীম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অত্যন্ত বেশি
বিপরীত বায়াসে p-n জাংশনের নিঃশেষিত অঞ্চলের (depletion region) প্রস্থ বৃদ্ধি পায় এবং বিভব প্রাচীরের উচ্চতা বেড়ে যায়, ফলে সংযোগের মধ্য দিয়ে মূল (majority carrier) প্রবাহ কার্যত বন্ধ হয়ে যায়। তবে সংখ্যালঘু চার্জবাহকের (minority carrier) কারণে একটি ক্ষুদ্র লিকেজ প্রবাহ সবসময় থেকে যায়, তাই ওহম-মিটারে রোধ শূন্য বা অসীম নয়, বরং "অত্যন্ত বেশি" পরিমাপ হবে। -
৩৭৫
⚠️[যাচাই দরকার] নিচের বর্তনীর আউটপুট Y = 1 পেতে হলে নিচের ইনপুটগুলির মধ্যে কোনটি সঠিক? [চিত্র আছে]
- ক A=1, B=0, C=0
- খ A=1, B=0, C=1
- গ A=1, B=1, C=0
- ঘ A=0, B=1, C=0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) A=1, B=0, C=0
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: বর্তনীর গঠন না দেখে ইনপুট-শর্ত নির্ণয় করা যাচ্ছে না -
৩৭৬
বাইনারি সংখ্যা পদ্ধতির ভিত্তি কোনটি?
- ক 2
- খ 8
- গ 10
- ঘ 16
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2
বাইনারি সংখ্যা পদ্ধতিতে মাত্র দুইটি অঙ্ক (0 এবং 1) ব্যবহৃত হয়, তাই এর ভিত্তি (baseradix) হলো 2। -
৩৭৭
⚠️[যাচাই দরকার] নিচের চিত্রে প্রদর্শিত আদর্শ p-n সংযোগ ডায়োডের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহমাত্রা হলো--- [চিত্র আছে]
- ক শূন্য
- খ 10 mA
- গ 20 mA
- ঘ 50 mA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) শূন্য
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: বর্তনীতে ব্যাটারি/রোধের মান টেক্সটে দেওয়া নেই -
৩৭৮
2.5 eV নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধান (band gap) বিশিষ্ট একটি অর্ধপরিবাহকে p-n জংশন তৈরি করে বৈদ্যুতিক সংকেত অপেক্ষাকৃত detect করতে পারে তা হলো---
- ক 4000 nm
- খ 6000 Å
- গ 6000 nm
- ঘ 4000 Å
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 4000 Å
p-n জাংশন দিয়ে কোনো ফোটন detect করতে হলে ফোটনের শক্তি (E=hcλ) নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধানের (band gap) সমান বা তার চেয়ে বেশি হতে হবে, অর্থাৎ λ ≤ hcEg হতে হবে। এখানে Eg=2.5 eV। hc=1240 eV·nm ব্যবহার করে থ্রেশহোল্ড তরঙ্গদৈর্ঘ্য λth = 12402.5 ≈ 496 nm ≈ 4960 Å। অপশনগুলোর মধ্যে দেখা যায়: 4000 Å (=400 nm) এই থ্রেশহোল্ডের চেয়ে ছোট, তাই এই ফোটনের শক্তি (≈3.1 eV) 2.5 eV এর চেয়ে বেশি -- এটি detect করা সম্ভব। অন্যদিকে 6000 Å (600nm, ≈2.07 eV), 4000 nm এবং 6000 nm -- এদের শক্তি 2.5 eV এর চেয়ে কম, এরা detect করা যাবে না। তাই সঠিক উত্তর 4000 Å। -
৩৭৯
দ্বি-পোলার NPN জাংশনে ট্রানজিস্টর কাজ করার জন্য নিঃসারকের সাপেক্ষে বিভিন্ন তড়িৎদ্বারের পোলারিটি---
- ক সংগ্রাহক (+ve), পীঠ (−ve)
- খ সংগ্রাহক (−ve), পীঠ (+ve)
- গ সংগ্রাহক (−ve), পীঠ (−ve)
- ঘ সংগ্রাহক (+ve), পীঠ (+ve)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সংগ্রাহক (+ve), পীঠ (+ve)
সক্রিয় (active) মোডে কাজ করা একটি n-p-n ট্রানজিস্টরে বেস-এমিটার জাংশন সম্মুখ বায়াসিত এবং কালেক্টর-বেস জাংশন বিমুখী বায়াসিত থাকতে হয়। এর ফলে এমিটারের সাপেক্ষে বেস সামান্য ধনাত্মক (+ve, প্রায় 0.6-0.7V) এবং কালেক্টর এমিটারের সাপেক্ষে অনেক বেশি ধনাত্মক (+ve) থাকে। অর্থাৎ উভয় তড়িৎদ্বার (সংগ্রাহক ও পীঠ) এমিটারের সাপেক্ষে ধনাত্মক পোলারিটির হয়, তবে কালেক্টর অপেক্ষাকৃত বেশি ধনাত্মক। -
৩৮০
বিপরীত বায়াসের বৈশিষ্ট্য কোনটি?
- ক মিলি অ্যাম্পিয়ারে তড়িৎপ্রবাহ পাওয়া যায়
- খ সামান্য বিভব পার্থক্যে তড়িৎ প্রবাহমাত্রার উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন হয়
- গ নিষেধিত অঞ্চলের প্রস্থ ক্রমশ হ্রাস পায়
- ঘ মাইক্রো অ্যাম্পিয়ারে তড়িৎপ্রবাহ পাওয়া যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) মাইক্রো অ্যাম্পিয়ারে তড়িৎপ্রবাহ পাওয়া যায়
বিপরীত বায়াসে p-n জাংশনের মধ্য দিয়ে শুধুমাত্র সংখ্যালঘু চার্জবাহকের কারণে একটি অতি ক্ষুদ্র লিকেজ প্রবাহ (মাইক্রো অ্যাম্পিয়ার পরিসরে) প্রবাহিত হয়, মিলি অ্যাম্পিয়ার নয় (সেটা সম্মুখ বায়াসে হয়)। এছাড়া বিপরীত বায়াসে নিষেধিত অঞ্চলের প্রস্থ বৃদ্ধি পায় (হ্রাস পায় না) এবং সামান্য ভোল্টেজ পরিবর্তনে প্রবাহের বড় পরিবর্তন হয় না (সেটাও সম্মুখ বায়াসের নী-ভোল্টেজের কাছাকাছি বৈশিষ্ট্য)। তাই সঠিক উত্তর: মাইক্রো অ্যাম্পিয়ারে তড়িৎপ্রবাহ পাওয়া যায়।
সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।