زینر کی وولٹیج کیوں آونچر کی وولٹیج سے کم ہوتی ہے
زینر برق کی پٹک اور لہری دار برق کی پٹک سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز، خصوصاً ڈائودز میں دو مختلف برق کی پٹک مکانزم ہیں۔ ان دونوں مکانزم کی وجہ سے ہونے والی برق کی پٹک کی قدر مختلف ہوتی ہے، جو ان کے مختلف طبیعی مکانزم اور وقوع کی شرائط کی وجہ سے ہے۔
زینر برق کی پٹک
زینر برق کی پٹک ریورس-بائیسڈ پی این جنکشن میں ہوتی ہے، اور جب لاگو کردی گئی ریورس ولٹیج کافی زیادہ ہو تو پی این جنکشن میں برقی فیلڈ کی قوت کافی ہوتی ہے تاکہ ویلنس بینڈ میں موجود الیکٹران کو کافی توانائی حاصل ہو کہ وہ کنڈکشن بینڈ میں منتقل ہو سکیں اور الیکٹرون-ہول پیر کی تشکیل ہو۔ یہ عمل خصوصاً نازک سیمی کنڈکٹر مواد کے لیئے ہوتا ہے، خصوصاً ایسے پی این جنکشن میں جہاں ڈوپنگ کی تعداد زیادہ ہو۔
خصوصیات
وقوع کی شرائط: ڈوپنگ کی زیادہ تعداد والے پی این جنکشن میں، برقی فیلڈ کی قوت قوي ہوتی ہے، جس کی وجہ سے الیکٹرون کی منتقلی آسان ہو جاتی ہے۔
برق کی پٹک کی ولٹیج: عام طور پر کم ولٹیج کی سطح پر ہوتی ہے، تقریباً 2.5V سے 5.6V کے درمیان۔
درجہ حرارت کا ضریب: منفی درجہ حرارت کا ضریب، یعنی جب درجہ حرارت بڑھتا ہے تو برق کی پٹک کی ولٹیج گھٹ جاتی ہے۔
لہری دار برق کی پٹک
لہری دار برق کی پٹک بھی ریورس-بائیسڈ پی این جنکشن میں ہوتی ہے، لیکن یہ ایک برخوردی آئونائزیشن کا عمل ہے۔ جب لاگو کردی گئی ریورس ولٹیج کچھ قیمت تک پہنچتی ہے تو قوي برقی فیلڈ آزاد الیکٹران کو کافی کینیٹک توانائی تک تیز کرتا ہے تاکہ وہ گرڈ کے اتماموں سے برخورد کر سکیں اور نئے الیکٹرون-ہول پیر بنائےں۔ ان نئے بننے والے الیکٹرون-ہول پیر مسلسل برخورد کرتے رہتے ہیں، جس سے زنجیری واکنش کی تشکیل ہوتی ہے جس کی وجہ سے کرنٹ میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔
خصوصیات
وقوع کی شرائط: ڈوپنگ کی کم تعداد والے پی این جنکشن میں، برقی فیلڈ کی قوت ضعیف ہوتی ہے، اور ایواجن کی آغاز کے لیے زیادہ ولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے۔
برق کی پٹک کی ولٹیج: عام طور پر زیادہ ولٹیج کی سطح پر ہوتی ہے، تقریباً 5V یا اس سے زیادہ، مواد اور ڈوپنگ کی تعداد پر منحصر ہوتا ہے۔
درجہ حرارت کا ضریب: مثبت درجہ حرارت کا ضریب، یعنی جب درجہ حرارت بڑھتا ہے تو برق کی پٹک کی ولٹیج بڑھ جاتی ہے۔
زینر برق کی پٹک کی ولٹیج کم ہونے کی اصل وجہیں یہ ہیں:
ڈوپنگ کی تعداد: زینر برق کی پٹک عام طور پر ڈوپنگ کی زیادہ تعداد والے پی این جنکشن میں ہوتی ہے، جبکہ لہری دار برق کی پٹک ڈوپنگ کی کم تعداد والے پی این جنکشن میں ہوتی ہے۔ ڈوپنگ کی زیادہ تعداد کی وجہ سے کم لاگو کردی گئی ولٹیج پر کافی برقی فیلڈ کی قوت حاصل کی جا سکتی ہے تاکہ ویلنس بینڈ میں موجود الیکٹران کو کافی توانائی حاصل ہو کہ وہ کنڈکشن بینڈ میں منتقل ہو سکیں۔ مقابلہ میں، ڈوپنگ کی کم تعداد والے پی این جنکشن کے لیئے زیادہ لاگو کردی گئی ولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ وہی برقی فیلڈ کی قوت حاصل کی جا سکے۔
برقی فیلڈ کی قوت: زینر برق کی پٹک کا اعتماد محض مقامی قوي برقی فیلڈ کی وجہ سے ہوتا ہے، جبکہ لہری دار برق کی پٹک کا اعتماد پورے پی این جنکشن علاقے پر منتشر ہونے والی برقی فیلڈ کی قوت پر ہوتا ہے۔ اس لیئے، لہری دار برق کی پٹک کے لیئے کافی برخوردی آئونائزیشن کے لیئے زیادہ ولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے۔
مواد کی خصوصیات: زینر برق کی پٹک کچھ خاص مواد (مثل سلیکون) میں ہوتی ہے اور مواد کی توانائی کی خلائی کے ساتھ متعلق ہوتی ہے۔ لہری دار برق کی پٹک مواد کی طبیعی خصوصیات پر زیادہ منحصر ہوتی ہے، جیسے بینڈ گیپ کی چوڑائی اور کیریئر موبیلٹی۔
خلاصہ
زینر برق کی پٹک اور لہری دار برق کی پٹک دو مختلف برق کی پٹک مکانزم ہیں جو مختلف شرائط میں ہوتے ہیں اور مختلف درجہ حرارت کے ضرائب ہوتے ہیں۔ زینر برق کی پٹک کی ولٹیج عام طور پر لہری دار برق کی پٹک کی ولٹیج سے کم ہوتی ہے، یہ اس لیئے ہے کہ زینر برق کی پٹک ڈوپنگ کی زیادہ تعداد والے پی این جنکشن میں ہوتی ہے، جبکہ لہری دار برق کی پٹک ڈوپنگ کی کم تعداد والے پی این جنکشن میں ہوتی ہے، سابق کے لیئے کم لاگو کردی گئی ولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ کافی برقی فیلڈ کی قوت حاصل کی جا سکے، بعد کے لیئے زیادہ ولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ برخوردی آئونائزیشن کا اثر تشکیل ہو۔
