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।
-
৪৮১
তাপমাত্রা বাড়ালে অর্ধপরিবাহীর রোধ -
- ক কমবে
- খ বৃদ্ধি পাবে
- গ পরিবর্ত ন হবে না
- ঘ শূন্য হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) কমবে
অর্ধপরিবাহীতে তাপমাত্রা বাড়ালে ব্যান্ড-গ্যাপ অতিক্রম করে অধিক সংখ্যক ইলেকট্রন পরিবহন ব্যান্ডে যায়, ফলে মুক্ত চার্জবাহকের সংখ্যা বৃদ্ধি পায় এবং রোধ কমে যায় (ঋণাত্মক তাপমাত্রা সহগ)। -
৪৮২
দশমিক সংখ্যা 368 এর বাইনারীতে পরিবর্তিত সংখ্যাটি হবে-
- ক (101110000)2
- খ (110110000)2
- গ (111010000)2
- ঘ (111100000)2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) (101110000)2
368=256+64+32+16=28+26+25+24। সুতরাং বাইনারিতে 368=(101110000)2। -
৪৮৩
বাইনারী সংখ্যা (110011)2 এবং (101101)2-এর যোগফল—
- ক 11000002
- খ 10101002
- গ 10000102
- ঘ 11111102
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 11000002
(110011)2=51 এবং (101101)2=45 (দশমিকে)। যোগফল 51+45=96=(1100000)2। সরাসরি বাইনারি যোগেও একই ফল পাওয়া যায়। -
৪৮৪
একটি কমন এমিটার ট্রানজিস্টারের β =100 এবং I B = 50 μA হলে α কত?
- ক 1.01
- খ 0.99
- গ 1.00
- ঘ 1.10
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.99
α=ββ+1 (এটি শুধু β-এর উপর নির্ভর করে, IB-এর মান এখানে অপ্রাসঙ্গিক তথ্য)। α=100101≈0.99। -
৪৮৫
একটি অর্ধপরিবাহী পদার্থের জন্য নিচের কোনটি সঠিক?
- ক শূন্য কেলভিনে পরিবাহীর ব্যান্ড আংশিক পূর্ণ
- খ শূন্য কেলভিনে পরিবাহীর যোজন ব্যান্ড এবং পরিবাহী ব্যান্ড আংশিক পূর্ণ
- গ শূন্য কেলভিনে যোজন ব্যান্ড ও পরিবাহী ব্যান্ড খালি
- ঘ ০° সেলসিয়াসে যোজন ব্যান্ড পূর্ণ ও পরিবাহী ব্যান্ড খালি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) শূন্য কেলভিনে যোজন ব্যান্ড ও পরিবাহী ব্যান্ড খালি
অর্ধপরিবাহীতে শূন্য কেলভিন (T=0K) তাপমাত্রায় ইলেকট্রনগুলো সর্বনিম্ন শক্তিস্তরে থাকে বলে যোজন ব্যান্ড (valence band) সম্পূর্ণ পূর্ণ এবং পরিবাহী ব্যান্ড (conduction band) সম্পূর্ণ খালি থাকে — এ অবস্থায় অর্ধপরিবাহী অন্তরকের (insulator) মতো আচরণ করে। তাপমাত্রা বাড়লে ইলেকট্রন যোজন ব্যান্ড থেকে পরিবাহী ব্যান্ডে উত্তীর্ণ হয়ে পরিবাহিতা সৃষ্টি করে। (উৎস নথিতে এই অপশনের বাংলা লেখায় মুদ্রণজনিত ত্রুটি থাকলেও ধারণাগতভাবে এটিই সঠিক তথ্য।) -
৪৮৬
একটি কমন বেস ট্রানজিস্টর বিন্যাস এমিটার প্রবাহ 1.25mA.এবং কালেক্টর প্রবাহ 8 ×10−4A হলে বেস প্রবাহ কত হবে?
- ক 4.5 × 10−4 A
- খ 0.4 × 10−4 A
- গ 44 × 10−4 A
- ঘ 1.4 × 10−4 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4.5 × 10−4 A
কমন বেস বিন্যাসে কির্শফের প্রবাহ সূত্র অনুযায়ী এমিটার প্রবাহ IE কালেক্টর প্রবাহ IC ও বেস প্রবাহ IB এর সমষ্টির সমান, অর্থাৎ IE=IC+IB। এখানে IE=1.25 mA=12.5×10−4 A এবং IC=8×10−4 A। সুতরাং IB=IE−IC=12.5×10−4−8×10−4=4.5×10−4 A। -
৪৮৭
একটি কমন-বেস ট্রানজিস্টর বিন্যাসে এমিটর কারেন্ট 1.2 mA এবং কালেক্টর কারেন্ট 9 ×10−4 A হলে বেস কারেন্টের মান হবে?
- ক 0.3 × 103 A
- খ 0.3 × 10−3 A
- গ 3 × 10−3 A
- ঘ 3 × 103 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.3 × 10−3 A
কমন-বেস বিন্যাসে IE=IB+IC, সুতরাং IB=IE−IC=1.2mA−0.9mA=0.3mA=0.3×10−3A। (উৎসের অপশনগুলোর টেক্সট OCR-ত্রুটির কারণে বিকৃত হয়ে এসেছে; গণনাকৃত মান 0.3mA-এর সাথে যে অপশনের সংখ্যাগত মান মেলে সেটিই সঠিক উত্তর, যেহেতু IB কখনোই IE-এর চেয়ে বড় হতে পারে না বলে 3×10−3A জাতীয় মান বাতিল হয়ে যায়।) -
৪৮৮
অর্ধ-পরিবাহী ডায়োড তৈরি করার জন্য প্রয়োজন-
- ক Two n type semiconductors
- খ Two p type semiconductors
- গ Twop type and one semiconductors
- ঘ One p type and one n type semiconductors
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) One p type and one n type semiconductors
অর্ধপরিবাহী ডায়োড হলো একটি p-n জাংশন — একটি p-type ও একটি n-type অর্ধপরিবাহীকে সংযুক্ত করে এটি তৈরি করা হয়, যার ফলে জাংশনে একমুখী পরিবাহিতা (rectification) ধর্ম সৃষ্টি হয়। -
৪৮৯
কোনো কমন বেস ট্রানজিস্টর বিন্যাসে এমিটর কারেন্ট 1.2mA এব কালেক্টর কারেন্ট 9.0 ×10−4A হলে, বেস কারেন্ট কত?
- ক 3.5 A
- খ 0.3 × 10−3 A
- গ 0.3 × 103 mA
- ঘ 3.3 × 10−3 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.3 × 10−3 A
কমন বেস বিন্যাসে IE=IB+IC, তাই IB=IE−IC=1.2 mA−0.9 mA=0.3 mA=0.3×10−3 A (যেহেতু IC=9.0×10−4 A=0.9 mA)। -
৪৯০
n- টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরির জন্য যে পরমানুর দ্বারা ডোপায়ন করা হয় তারা -
- ক ত্রিযোজী
- খ দ্বিযোজী
- গ চতুযোজী
- ঘ পঞ্চযোজী
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) পঞ্চযোজী
n-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরিতে সিলিকন/জার্মেনিয়ামের সাথে পঞ্চযোজী (৫ যোজন ইলেকট্রনযুক্ত, যেমন ফসফরাস, আর্সেনিক) মৌল ডোপায়ন করা হয়, যাতে অতিরিক্ত মুক্ত ইলেকট্রন (ঋণাত্মক আধান বাহক) সৃষ্টি হয়। -
৪৯১
ব্যাটারির ধনাত্মক প্রান্ত যখন p-n ডায়ডের p-প্রান্তে এবং ঋনাত্নক প্রান্ত যখন p-n ডায়োডের n প্রান্তে সংযুক্ত করা হয় তখন p-n ডায়োড -
- ক শুণ্য বায়াস
- খ পশ্চাৎমুখী বায়াস
- গ নিরপেক্ষ বায়াস
- ঘ সম্মুখ বায়াস
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সম্মুখ বায়াস
ব্যাটারির ধনাত্মক প্রান্ত p-প্রান্তে ও ঋণাত্মক প্রান্ত n-প্রান্তে সংযুক্ত হলে জাংশনের বিভব বাধা হ্রাস পায় এবং ডায়োড সম্মুখ বায়াসে (forward bias) কাজ করে, প্রবাহ সহজে প্রবাহিত হয়। -
৪৯২
একটি P- টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরি করতে সিলিকনের সাথে যেটি যোগ (ডোপিংং) করতে হবে।
- ক Phosphorus
- খ Antimony
- গ Arsenic
- ঘ Indium
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) Indium
P-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরিতে সিলিকনের (চতুর্যোজী) সাথে ত্রিযোজী (৩ নং গ্রুপ) মৌল ডোপিং করতে হয়, যা “হোল” সৃষ্টি করে। Phosphorus, Antimony, Arsenic পঞ্চযোজী (n-টাইপ তৈরি করে); শুধু Indium ত্রিযোজী। -
৪৯৩
যদি একটি ট্রানজিস্টর তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় তবে-
- ক Resistance increase
- খ Resistance decrease
- গ Capacitance increase
- ঘ Capacitance decrease
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) Resistance decrease
ট্রানজিস্টর অর্ধপরিবাহী পদার্থে তৈরি; তাপমাত্রা বাড়লে অর্ধপরিবাহীতে মুক্ত ইলেকট্রন-হোল জোড়ার সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, ফলে পরিবাহিতা বাড়ে এবং রোধ (resistance) হ্রাস পায় — এটি অর্ধপরিবাহীর ঋণাত্মক তাপ সহগ বৈশিষ্ট্য। -
৪৯৪
একটি সমাকলিত বর্তনীতে নিম্নের কোন উপাংশটি অনুপস্থিত?
- ক Resistor
- খ Diode
- গ Transistor
- ঘ Inductor
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) Inductor
সমাকলিত বর্তনীতে (IC) রোধ, ডায়োড ও ট্রানজিস্টর অতি ক্ষুদ্র আকারে সেমিকন্ডাক্টর চিপে সহজে ফ্যাব্রিকেট করা গেলেও, প্রয়োজনীয় মানের ইন্ডাক্টর তৈরি করতে বড় কুণ্ডলী প্রয়োজন হয় যা চিপের ক্ষুদ্র জায়গায় বাস্তবসম্মতভাবে তৈরি করা যায় না; তাই ইন্ডাক্টর সাধারণত IC-তে অনুপস্থিত থাকে। -
৪৯৫
বিশুদ্ধ সিলিকনে ত্রিযোজী মৌল যোগ করলে কোন ধরনের অর্ধপরিবাহী পাওয়া যায়?
- ক n-টাইপ
- খ p-টাইপ
- গ অন্তর্জাত
- ঘ অপরিবাহী
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) p-টাইপ
ত্রিযোজী (যেমন বোরন, গ্যালিয়াম) মেশালে একটি বন্ধনে ইলেকট্রনের ঘাটতি থাকে — হোল তৈরি হয়, হোলই সংখ্যাগুরু আধানবাহক। একে p-টাইপ বলে।
পঞ্চযোজী (ফসফরাস, আর্সেনিক) মেশালে n-টাইপ হয়।
ফাঁদ: ত্রিযোজী ও পঞ্চযোজীর ফল উল্টে ফেলা। -
৪৯৬
p-n জংশন ডায়োড সম্মুখ ঝোঁকে থাকলে—
- ক রোধ খুব বেশি
- খ ক্ষয়স্তর চওড়া হয়
- গ প্রবাহ শূন্য
- ঘ রোধ খুব কম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) রোধ খুব কম
সম্মুখ ঝোঁকে ক্ষয়স্তর (depletion layer) সরু হয়, বাধা বিভব কমে, তাই রোধ খুব কম ও প্রবাহ বেশি।
বিপরীত ঝোঁকে ক্ষয়স্তর চওড়া হয়, রোধ প্রায় অসীম।
ফাঁদ: দুই ঝোঁকের বৈশিষ্ট্য উল্টে ফেলা। -
৪৯৭
জেনার ডায়োড সাধারণত কোন ঝোঁকে ব্যবহৃত হয়?
- ক সম্মুখ ঝোঁকে
- খ বিপরীত ঝোঁকে
- গ কোনো ঝোঁক ছাড়াই
- ঘ উভয় ঝোঁকে সমানভাবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বিপরীত ঝোঁকে
জেনার ডায়োড বিপরীত ঝোঁকে ব্রেকডাউন অঞ্চলে কাজ করে, যেখানে প্রবাহ বদলালেও ভোল্টেজ প্রায় ধ্রুব থাকে।
এ কারণেই একে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক হিসেবে ব্যবহার করা হয়।
ফাঁদ: সাধারণ ডায়োডের মতো সম্মুখ ঝোঁক ধরে নেওয়া। -
৪৯৮
NAND গেটের উভয় ইনপুট 1 হলে আউটপুট কত?
- ক 0
- খ 1
- গ অনির্দিষ্ট
- ঘ ইনপুটের সমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0
NAND = AND-এর বিপরীত। AND-এ 1·1 = 1, তাই NAND-এ আউটপুট 0।
অন্য সব ইনপুট সমাবেশে NAND-এর আউটপুট 1 — এজন্যই একে সার্বজনীন গেট বলে।
ফাঁদ: AND ও NAND-এর সত্যক সারণি গুলিয়ে ফেলা। -
৪৯৯
তাপমাত্রা বাড়লে অন্তর্জাত অর্ধপরিবাহীর পরিবাহিতা—
- ক কমে
- খ বাড়ে
- গ অপরিবর্তিত থাকে
- ঘ শূন্য হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বাড়ে
তাপে সমযোজী বন্ধন ভেঙে ইলেকট্রন-হোল জোড়ের সংখ্যা দ্রুত বাড়ে, তাই পরিবাহিতা বাড়ে ও রোধ কমে।
0 K-এ অন্তর্জাত অর্ধপরিবাহী সম্পূর্ণ অপরিবাহীর মতো আচরণ করে।
ফাঁদ: ধাতুর আচরণ (তাপে রোধ বাড়ে) এখানে প্রয়োগ করা। -
৫০০
সিলিকন ডায়োডের ন্যূনতম (knee) ভোল্টেজ কত?
- ক 0.3 V
- খ 0.7 V
- গ 1.5 V
- ঘ 5 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.7 V
সিলিকনের ন্যূনতম ভোল্টেজ প্রায় 0.7 V, জার্মেনিয়ামের প্রায় 0.3 V।
এর চেয়ে কম ভোল্টেজে ডায়োডে উল্লেখযোগ্য প্রবাহ চলে না।
ফাঁদ: সিলিকন ও জার্মেনিয়ামের মান বদলাবদলি করা।
সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।