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 ৩২/৩৮
-
৬২১
ট্রানজিস্টর নিচের কোন কাজটি করে?
- ক দুর্বল সংকেত বিবর্ধন করে
- খ তাপ উৎপাদন করে
- গ ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করে
- ঘ লাইন ভোল্টেজ ত্রুটি মুক্ত করে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) দুর্বল সংকেত বিবর্ধন করে
ট্রানজিস্টরের প্রধান কাজ হলো দুর্বল সংকেতকে বিবর্ধিত করা — ভূমি প্রবাহের সামান্য পরিবর্তনে সংগ্রাহক প্রবাহের বড় পরিবর্তন ঘটে। তাপ উৎপাদন বা লাইন ভোল্টেজ ত্রুটিমুক্ত করা এর কাজ নয়। সঠিক উত্তর ক। -
৬২২
নিচের চিত্রে Si এবং Ge ডায়োড দুটির নি-ভোল্টেজ যথাক্রমে 0.7 V এবং 0.3 V। 5.5 kΩ রোধের মধ্য দিয়ে কত বিদ্যুৎ প্রবাহিত হবে? Ge ডায়োডটি উল্টা করে সংযোগ দিলে রোধের দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য কত হবে?- ক 2.0 mA এবং 0 V
- খ 2.0 mA এবং 0.7 V
- গ 2.0 A এবং 0 V
- ঘ 2.0 mA এবং 0.3 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2.0 mA এবং 0 V
এখানে,
উৎসের বিভব, E = 12 V
VSi = 0.7 V, VGe = 0.3 V
রোধ, R = 5.5 kΩ = 5500 Ω
আমরা জানি,
I = E − VSi − VGeR
= 12 − 0.7 − 0.35500
= 115500
∴ I = 2.0 × 10−3 A = 2.0 mA
Ge ডায়োডটি উল্টা করে সংযোগ দিলে এটি বিমুখী বায়াসে চলে যায়, শ্রেণি বর্তনীতে প্রবাহ শূন্য হয়; ফলে রোধের দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য V = IR = 0 V।
সঠিক উত্তর ক। -
৬২৩
একটি কমন বেস সংযোগ থাকা ট্রানজিস্টরের নিঃসারক ও বেস প্রবাহ যথাক্রমে 5 mA এবং 0.5 mA। নিঃসারক ও বেস প্রবাহ 5 mA এবং 0.5 mA। নিঃসারকের প্রবাহ 5 গুণ ও বেস প্রবাহ 3 গুণ করা হলে ট্রানজিস্টরের প্রবাহ বৃদ্ধি কত হবে?
- ক 0
- খ 6.67
- গ 9
- ঘ 15.67
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 6.67
এখানে,
প্রাথমিক অবস্থায়, IE = 5 mA, IB = 0.5 mA
∴ IC = IE − IB = 4.5 mA
প্রবাহ লাভ, β1 = ICIB = 4.50.5 = 9
পরিবর্তিত অবস্থায়, IE′ = 5 × 5 = 25 mA, IB′ = 0.5 × 3 = 1.5 mA
∴ IC′ = 25 − 1.5 = 23.5 mA
β2 = 23.51.5 = 15.67
∴ প্রবাহ লাভের বৃদ্ধি = β2 − β1 = 15.67 − 9 = 6.67
সঠিক উত্তর খ। -
৬২৪
নিচের কোনটি শক্তিব্যান্ড ?
- ক যোজনব্যান্ড
- খ পরিবহণব্যান্ড
- গ নিষিদ্ধব্যান্ড
- ঘ সবকটি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সবকটি
কঠিন পদার্থে পরমাণুর ইলেকট্রনগুলোর শক্তিস্তর মিলে শক্তিব্যান্ড তৈরি হয়। যোজন ইলেকট্রন যে ব্যান্ডে থাকে তা যোজনব্যান্ড, মুক্ত ইলেকট্রন যে ব্যান্ডে থাকে তা পরিবহণব্যান্ড এবং এ দুইয়ের মাঝের শক্তি ব্যবধানকে নিষিদ্ধ ব্যান্ড বলে। তিনটিই শক্তিব্যান্ড। -
৬২৫
অন্তরক পদার্থের আপেক্ষিক রোধের ক্রম কত ?
- ক 10-4 Ω m
- খ 1012 Ω m
- গ 10-8 Ω m
- ঘ 10-12 Ω m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1012 Ω m
আপেক্ষিক রোধের আনুমানিক ক্রম —
পরিবাহী: 10-8 Ω m
অর্ধপরিবাহী: 10-4 Ω m (পাঠ্যবই অনুযায়ী)
অন্তরক: 1012 Ω m বা তার বেশি
∴ অন্তরকের আপেক্ষিক রোধের ক্রম 1012 Ω m। -
৬২৬
নিচের কোনটি অর্ধপরিবাহীর বৈশিষ্ট্য নয় ?
- ক 0 K তাপমাত্রায় এরা অন্তরক
- খ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে এদের তড়িৎ পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়
- গ উপযুক্ত অপদ্রব মিশালে এদের তড়িৎ পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়
- ঘ এদের আপেক্ষিক রোধ 104 Ω m ক্রমের
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) এদের আপেক্ষিক রোধ 104 Ω m ক্রমের
অর্ধপরিবাহী 0 K তাপমাত্রায় অন্তরকের মতো আচরণ করে, তাপমাত্রা বাড়লে ও উপযুক্ত অপদ্রব মেশালে পরিবাহিতা বাড়ে — এগুলো অর্ধপরিবাহীর বৈশিষ্ট্য। কিন্তু পাঠ্যবই অনুযায়ী অর্ধপরিবাহীর আপেক্ষিক রোধ 10-4 Ω m ক্রমের, 104 Ω m নয়। তাই (ঘ) বৈশিষ্ট্য নয়। -
৬২৭
তাপমাত্রা বৃদ্ধিকালে অর্ধপরিবাহীর তড়িৎ পরিবাহিতার কী ঘটে ?
- ক বৃদ্ধি পায়
- খ একই থাকে
- গ হ্রাস পায়
- ঘ প্রথমে বৃদ্ধি পায় পরে হ্রাস পায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বৃদ্ধি পায়
তাপমাত্রা বাড়লে অর্ধপরিবাহীর যোজনব্যান্ডের আরও বেশি ইলেকট্রন তাপশক্তি পেয়ে নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধান পার হয়ে পরিবহণব্যান্ডে যায়, ফলে মুক্ত ইলেকট্রন ও হোলের সংখ্যা বাড়ে। তাই তড়িৎ পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়। -
৬২৮
তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে অর্ধপরিবাহীর আপেক্ষিক রোধের কী ঘটে ?
- ক বৃদ্ধি পায়
- খ একই থাকে
- গ হ্রাস পায়
- ঘ প্রথমে বৃদ্ধি পায় পরে হ্রাস পায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) হ্রাস পায়
তাপমাত্রা বাড়লে অর্ধপরিবাহীতে আধান বাহকের (ইলেকট্রন-হোল জোড়) সংখ্যা বাড়ে, ফলে পরিবাহিতা বাড়ে এবং আপেক্ষিক রোধ হ্রাস পায়। অর্থাৎ অর্ধপরিবাহীর রোধের তাপমাত্রা সহগ ঋণাত্মক। -
৬২৯
সিলিকনের জন্য যোজন ব্যান্ড ও পরিবহণ ব্যান্ডের মধ্যে শক্তি ব্যবধানের মান কোনটি ?
- ক 1.6 eV
- খ 1.1 eV
- গ 1.7 eV
- ঘ 1.3 eV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.1 eV
কক্ষ তাপমাত্রায় নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধান: সিলিকন (Si) ≈ 1.1 eV, জার্মেনিয়াম (Ge) ≈ 0.7 eV। -
৬৩০
যোজনব্যান্ড ও পরিবহণব্যান্ডের মধ্যবর্তী শক্তি ব্যবধান 0.7 eV হলে সেটি নিচের কোনটি ?
- ক ধাতু
- খ অন্তরক
- গ অর্ধপরিবাহী
- ঘ সংকর ধাতু
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অর্ধপরিবাহী
শক্তি ব্যবধান অনুযায়ী —
পরিবাহী: ব্যবধান নেই (ব্যান্ড উপরিপাতিত, ≈ 0 eV)
অর্ধপরিবাহী: প্রায় 1 eV (যেমন Ge ≈ 0.7 eV, Si ≈ 1.1 eV)
অন্তরক: প্রায় 6 eV বা তার বেশি
∴ 0.7 eV ব্যবধান অর্ধপরিবাহীর (জার্মেনিয়াম)। -
৬৩১
p- টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরির জন্য বিশুদ্ধ সিলিকনের সাথে অপদ্রব মিশাতে হয় সেটি নিচের কোনটি ?
- ক ফসফরাস
- খ বোরন
- গ এন্টিমনি
- ঘ অক্সিজেন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বোরন
p-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরিতে বিশুদ্ধ Si বা Ge-এর সাথে ত্রিযোজী (গ্রাহক) অপদ্রব — বোরন, অ্যালুমিনিয়াম, গ্যালিয়াম, ইন্ডিয়াম — মেশানো হয়। প্রতিটি ত্রিযোজী পরমাণু একটি করে হোল সৃষ্টি করে। ফসফরাস ও এন্টিমনি পঞ্চযোজী (n-টাইপের জন্য)। -
৬৩২
অন্তরকে যোজনব্যান্ড ও পরিবহণব্যান্ডের মধ্যবর্তী নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধানের ক্রম কত ?
- ক 1 MeV
- খ 0.1 MeV
- গ 1 eV
- ঘ 6.0 eV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 6.0 eV
অন্তরকে যোজনব্যান্ড ও পরিবহণব্যান্ডের মধ্যবর্তী নিষিদ্ধ শক্তি ব্যবধান অনেক বড় — প্রায় 6 eV বা তার বেশি (যেমন হীরকে ≈ 6 eV)। সাধারণ তাপমাত্রায় ইলেকট্রন এ ব্যবধান অতিক্রম করতে পারে না, তাই এরা তড়িৎ পরিবহন করে না। -
৬৩৩
একটি বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীর 0°C তাপমাত্রায় —
- ক অসীম রোধ
- খ সসীম রোধ যা তাপমাত্রার ওপর নির্ভরশীল নয়
- গ সসীম রোধ যা তাপমাত্রার বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়
- ঘ সসীম রোধ যা' তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সসীম রোধ যা তাপমাত্রার বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়
0°C (= 273 K) তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীতে কিছু ইলেকট্রন-হোল জোড় থাকে, তাই এর রোধ সসীম। তাপমাত্রা বাড়লে আধান বাহকের সংখ্যা বাড়ে, ফলে রোধ হ্রাস পায় (ঋণাত্মক তাপমাত্রা সহগ)। (শুধু 0 K তাপমাত্রায় এর রোধ অসীম।) -
৬৩৪
n -টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরির জন্য বিশুদ্ধ জার্মেনিয়ামের সাথে যে অপদ্রব মিশাতে হয় সেটি নিচের কোনটি ?
- ক আর্সেনিক
- খ অ্যালুমিনিয়াম
- গ বোরন
- ঘ গ্যালিয়াম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) আর্সেনিক
n-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরিতে পঞ্চযোজী (দাতা) অপদ্রব — আর্সেনিক, ফসফরাস, এন্টিমনি — মেশানো হয়; প্রতিটি পরমাণু একটি অতিরিক্ত মুক্ত ইলেকট্রন দান করে। অ্যালুমিনিয়াম, বোরন, গ্যালিয়াম ত্রিযোজী (p-টাইপের জন্য)। -
৬৩৫
অর্ধপরিবাহীতে গরিষ্ঠ আধান বাহক কোনটি ?
- ক n-টাইপে হোল এবং p - টাইপে ইলেকট্রন
- খ n - টাইপ ও p-টাইপ উভয়েই ইলেকট্রন
- গ n - টাইপে ইলেকট্রন এবং p - টাইপে হোল
- ঘ n - টাইপ ও p - টাইপ উভয়েই হোল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) n - টাইপে ইলেকট্রন এবং p - টাইপে হোল
n-টাইপে পঞ্চযোজী অপদ্রব অতিরিক্ত ইলেকট্রন দেয়, তাই সংখ্যাগুরু (গরিষ্ঠ) বাহক ইলেকট্রন; p-টাইপে ত্রিযোজী অপদ্রব হোল সৃষ্টি করে, তাই সংখ্যাগুরু বাহক হোল। -
৬৩৬
p - টাইপ অর্ধপরিবাহীতে কী ডোপায়িত করা হয় ?
- ক দ্বিযোজী মৌল
- খ ত্রিযোজী মৌল
- গ চতুর্যোজী মৌল
- ঘ পঞ্চযোজী মৌল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ত্রিযোজী মৌল
p-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরিতে চতুর্যোজী Si বা Ge-এর সাথে ত্রিযোজী মৌল (B, Al, Ga, In) ডোপায়িত করা হয়। ত্রিযোজী পরমাণু চারটি সমযোজী বন্ধনের একটি পূরণ করতে পারে না, ফলে একটি হোল সৃষ্টি হয়। (দ্রষ্টব্য: বইয়ের উত্তরমালায় (ঘ) দেওয়া আছে, কিন্তু পঞ্চযোজী মৌল মেশালে n-টাইপ হয়।) -
৬৩৭
n-টাইপ অর্ধপরিবাহীতে কী মিশানো হয় ?
- ক দ্বিযোজী মৌল
- খ ত্রিযোজী মৌল
- গ চতুর্যোজী মৌল
- ঘ পঞ্চযোজী মৌল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) পঞ্চযোজী মৌল
n-টাইপ অর্ধপরিবাহী তৈরিতে পঞ্চযোজী মৌল (P, As, Sb) মেশানো হয়। এর পাঁচটি যোজন ইলেকট্রনের চারটি সমযোজী বন্ধনে অংশ নেয় এবং একটি ইলেকট্রন মুক্ত থাকে, যা তড়িৎ পরিবহন করে। -
৬৩৮
অর্ধপরিবাহী ডায়োডকে কী বলা হয় ?
- ক রেকটিফায়ার
- খ ট্রানজিস্টর
- গ অ্যাম্পলিফায়ার
- ঘ FET
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) রেকটিফায়ার
অর্ধপরিবাহী (p-n জাংশন) ডায়োড সম্মুখী ঝোঁকে প্রবাহ চালায় কিন্তু বিমুখী ঝোঁকে প্রায় চালায় না — অর্থাৎ একমুখী পরিবাহী। এজন্য এটি পরিবর্তী প্রবাহকে একমুখী প্রবাহে রূপান্তরে ব্যবহৃত হয় এবং একে রেকটিফায়ার (একমুখীকারক) বলা হয়। -
৬৩৯
p - n জাংশন অন্তরক হিসেবে কাজ করে যখন তা সংযুক্ত করা হয় —
- ক এসি উৎসে
- খ সম্মুখী ঝোঁকে
- গ বিমুখী ঝোঁকে
- ঘ এসি উৎসে অথবা বিমুখী ঝোঁকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বিমুখী ঝোঁকে
বিমুখী ঝোঁকে p প্রান্ত ব্যাটারির ঋণাত্মক ও n প্রান্ত ধনাত্মক প্রান্তে যুক্ত থাকে; ফলে নিঃশেষিত স্তর প্রশস্ত হয়, বিভব প্রাচীর বাড়ে এবং রোধ অত্যন্ত বেশি হয় — জাংশন কার্যত অন্তরকের মতো আচরণ করে। -
৬৪০
p - n জাংশন সম্মুখী ঝোঁকে থাকলে এর রোধ কেমন হয় ?
- ক শূন্য
- খ নিম্ন
- গ উচ্চ
- ঘ অসীম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) শূন্য
সম্মুখী ঝোঁকে বিভব প্রাচীর ও নিঃশেষিত স্তর প্রায় বিলুপ্ত হয়, ফলে জাংশনের রোধ খুবই কম হয়। আদর্শ ডায়োডের ক্ষেত্রে সম্মুখী ঝোঁকে রোধ শূন্য ধরা হয় (বিমুখী ঝোঁকে অসীম)।
সেমিকন্ডাক্টর ও ইলেকট্রনিক্স নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।