Class 12 · Physics · Ch 14 Semiconductor Electronicsकक्षा 12 · भौतिकी · अध्याय 14 अर्धचालक इलेक्ट्रॉनिकीClass 12 · Physics · Ch 14 Semiconductor Electronics

p-n Junction: Depletion Layer & Biasingp-n संधि: अवक्षय परत एवं बायसनp-n Junction: Depletion Layer & Biasing

Diffusion vs drift · depletion region · barrier V₀ · forward (V₀ − V) and reverse (V₀ + V) biasविसरण बनाम अपवाह · अवक्षय क्षेत्र · प्राचीर V₀ · अग्र (V₀ − V) व पश्च (V₀ + V) बायसDiffusion vs drift · depletion region · barrier V₀ · forward (V₀ − V) aur reverse (V₀ + V) bias

Key points ✍️मुख्य बातें ✍️Key points ✍️

• Formation — part of a p-Si wafer is converted to n-Si by adding a small amount of pentavalent impurity.निर्माण — p-Si वेफ़र के एक भाग में थोड़ी पंचसंयोजी अशुद्धि मिलाकर उसे n-Si बनाया जाता है।Formation — p-Si wafer ke ek hisse mein thodi pentavalent impurity milakar use n-Si banaya jaata hai.
• Diffusion — holes p → n, electrons n → p, due to concentration gradient → diffusion current.विसरण — सांद्रता प्रवणता से होल p → n, इलेक्ट्रॉन n → p → विसरण धारा।Diffusion — concentration gradient se holes p → n, electrons n → p → diffusion current.
• Space charge — immobile ionised donors (+) on n-side and acceptors (−) on p-side.दिक्स्थान आवेश — n-भाग में अचल आयनित दाता (+) और p-भाग में ग्राही (−)।Space charge — n-side mein immobile ionised donors (+) aur p-side mein acceptors (−).
• Depletion region — no free charges; thickness ~ one-tenth of a micrometre.अवक्षय क्षेत्र — कोई मुक्त आवेश नहीं; मोटाई ~ एक माइक्रोमीटर का दसवाँ भाग।Depletion region — koi free charge nahi; motai ~ micrometre ka dasva hissa.
• Drift — junction field (n → p) moves carriers opposite to diffusion → drift current.अपवाह — संधि क्षेत्र (n → p) वाहकों को विसरण के विपरीत चलाता है → अपवाह धारा।Drift — junction field (n → p) carriers ko diffusion ke ulta chalata hai → drift current.
• Equilibrium — diffusion current = drift current; no net current.साम्य — विसरण धारा = अपवाह धारा; कोई नेट धारा नहीं।Equilibrium — diffusion current = drift current; koi net current nahi.
• Barrier potential — n-side positive relative to p; it opposes further carrier flow.विभव प्राचीर — n-भाग, p के सापेक्ष धनात्मक; यह आगे के वाहक प्रवाह का विरोध करता है।Barrier potential — n-side, p ke respect mein positive; ye aage ke carrier flow ko rokta hai.
• Forward bias — p to +, n to −; barrier V₀ − V, depletion narrows; minority carrier injection; current in mA.अग्र बायस — p को +, n को −; प्राचीर V₀ − V, अवक्षय पतली; अल्पसंख्यक वाहक अंतःक्षेपण; धारा mA में।Forward bias — p ko +, n ko −; barrier V₀ − V, depletion patli; minority carrier injection; current mA mein.
• Reverse bias — n to +, p to −; barrier V₀ + V, depletion widens; only a very small drift current.पश्च बायस — n को +, p को −; प्राचीर V₀ + V, अवक्षय चौड़ी; केवल बहुत कम अपवाह धारा।Reverse bias — n ko +, p ko −; barrier V₀ + V, depletion chaudi; sirf bahut chhota drift current.
• Threshold — cut-in voltage ~0.2 V for Ge and ~0.7 V for Si.देहली वोल्टता — कट-इन वोल्टता Ge के लिए ~0.2 V और Si के लिए ~0.7 V।Threshold — cut-in voltage Ge ke liye ~0.2 V aur Si ke liye ~0.7 V.
• Breakdown — at V_br the reverse current rises sharply; beyond the rated value the diode is destroyed.भंजन — V_br पर पश्च धारा तेज़ी से बढ़ती है; निर्धारित मान से अधिक पर डायोड नष्ट।Breakdown — V_br par reverse current tezi se badhta hai; rated value se zyada par diode kharab.
• Dynamic resistance — r_d = ΔV/ΔI (Eq. 14.6); forward resistance is low, reverse is high.गतिक प्रतिरोध — r_d = ΔV/ΔI (समी. 14.6); अग्र प्रतिरोध कम, पश्च अधिक।Dynamic resistance — r_d = ΔV/ΔI (Eq. 14.6); forward resistance kam, reverse zyada.

Source: NCERT Physics Class 12, Ch 14 Semiconductor Electronics: Materials, Devices and Simple Circuits (Fig 14.10 p-n junction formation; Fig 14.11, 14.13, 14.15, 14.16). Notes and drawing: original work by Simple Learning Hub.स्रोत: NCERT भौतिकी कक्षा 12, अध्याय 14 अर्धचालक इलेक्ट्रॉनिकी: पदार्थ, युक्तियाँ तथा सरल परिपथ (चित्र 14.10 p-n संधि निर्माण प्रक्रिया; चित्र 14.11, 14.13, 14.15, 14.16)। नोट्स और चित्र: Simple Learning Hub का मौलिक कार्य।Source: NCERT Physics Class 12, Ch 14 Semiconductor Electronics: Materials, Devices and Simple Circuits (Fig 14.10 p-n junction formation; Fig 14.11, 14.13, 14.15, 14.16). Notes aur drawing: Simple Learning Hub ka original kaam.