آوالنچ ڈائود

Avalanche Diode کی تعریف

ایوانچیل ڈائود ایک قسم کا سمیکنڈکٹر ڈائود ہے جس کو مخصوص ریورس بائیس وولٹیج پر ایوانچیل بریک ڈاؤن کا تجربہ کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ ایوانچیل ڈائود کا پین جنکشن کارنٹ کی توجہ کو روکنے اور نتیجے میں ہوتے ہوئے ہٹ سپوٹس سے بچنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے تاکہ ڈائود کو ایوانچیل بریک ڈاؤن سے نقصان نہ ہو۔

ہونے والی ایوانچیل بریک ڈاؤن کا سبب یہ ہے کہ منائرٹی کیریئرز کافی تیزی سے حرکت کرتے ہیں تاکہ کرسٹل لیٹس میں آئونائزیشن کر سکیں، جس سے مزید کیریئرز پیدا ہوتے ہیں جو مزید آئونائزیشن کرتے ہیں۔ کیونکہ ایوانچیل بریک ڈاؤن پورے جنکشن پر یکساں طور پر ہوتا ہے، اس لیے بریک ڈاؤن وولٹیج کی نسبت میں کیرنٹ کی تبدیلی کے مقابلے میں غیر ایوانچیل ڈائود کی نسبت میں تقریباً مستحکم رہتا ہے۔

ایوانچیل ڈائود کی تعمیر زینر ڈائود کی مشابہ ہے، اور حقیقتاً دونوں زینر بریک ڈاؤن اور ایوانچیل بریک ڈاؤن ان ڈائودز میں موجود ہوتے ہیں۔ ایوانچیل ڈائودز ایوانچیل بریک ڈاؤن کی حالت کے لئے متعارف کروائے گئے ہیں، تو وہ بریک ڈاؤن کی حالت میں چھوٹا لیکن معنی دار وولٹیج ڈراپ ظاہر کرتے ہیں، جو زینر ڈائودز کی طرح بریک ڈاؤن سے بالاتر کی وولٹیج برقرار رکھتے ہیں۔

یہ خصوصیت ایک سادہ زینر ڈائود کی نسبت میں بہتر سرجن حفاظت فراہم کرتی ہے اور زیادہ گیس ڈسچارج ٹیوب کی جگہ لیتی ہے۔ ایوانچیل ڈائودز کی وولٹیج میں چھوٹا لیکن معنی دار مثبت ٹیمپریچر کوئفیشین ہوتا ہے، جبکہ زینر اثر پر انحصار کرنے والے ڈائودز کی وولٹیج میں منفی ٹیمپریچر کوئفیشین ہوتا ہے۔

معمولی ڈائود صرف ایک سمت میں یعنی آگے کی سمت میں کارنٹ کی اجازت دیتے ہیں۔ حالانکہ، ایوانچیل ڈائود دونوں سمت میں یعنی آگے اور پیچھے کی سمت میں کارنٹ کی اجازت دیتے ہیں لیکن یہ خصوصی طور پر پیچھے کی سمت کی حالت میں کام کرنے کے لئے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔

کام کا معاہدہ

ایوانچیل ڈائود ایوانچیل بریک ڈاؤن کے معاہدے پر کام کرتا ہے، جہاں تیز حرکت کرنے والے کیریئرز کافی توانائی حاصل کرتے ہیں تاکہ دیگر ایٹمز کو آئونائز کر سکیں، اس طرح ایک زنجیر کی ریکشن پیدا ہوتی ہے جو کارنٹ کے فلو کو مظبوط طور پر بڑھاتی ہے۔

پیچھے کی سمت کی کنفیگریشن

پیچھے کی سمت میں، ڈائود کا N-ریجن (کیتھوڈ) بیٹری کے مثبت ٹرمینل سے جڑا ہوتا ہے، اور P-ریجن (اینڈ) منفی ٹرمینل سے۔

اگر ڈائود کم ڈوپڈ ہے (یعنی کثافت کم ہے)، تو ڈیپلیشن ریجن کا عرض بڑھ جاتا ہے تاکہ بریک ڈاؤن وولٹیج بہت زیادہ وولٹیج پر ہوتا ہے۔

بہت زیادہ پیچھے کی سمت کی وولٹیج پر، ڈیپلیشن ریجن میں الیکٹرک فیلڈ بہت مضبوط ہوتا ہے اور ایک نقطہ پہنچا جاتا ہے جہاں کمیٹی کیریئرز کی تیزی اتنی زیادہ ہوتی ہے کہ جب وہ ڈیپلیشن ریجن میں سمیکنڈکٹر ایٹمز کے ساتھ ٹکراتے ہیں تو وہ کووالنٹ بانڈ توڑ دیتے ہیں۔

یہ عمل الیکٹران-ہول پیئر پیدا کرتا ہے جو الیکٹرک فیلڈ کی طرف سے تیزی سے حرکت کرتے ہیں، مزید ٹکراتے ہیں اور کیریئرز کی تعداد میں مزید اضافہ کرتے ہیں—یہ پہنچن کو کیریئر ملٹیپلیکیشن کہا جاتا ہے۔

یہ مسلسل عمل ڈائود میں ریورس کارنٹ کو بڑھاتا ہے، اور اس طرح ڈائود بریک ڈاؤن کی حالت میں آتا ہے۔ اس قسم کی بریک ڈاؤن کو ایوانچیل (فلڈ) بریک ڈاؤن کہا جاتا ہے اور یہ اثر ایوانچیل اثر کہلاتا ہے۔

اپلیکیشنز

• ایوانچیل ڈائود کو سرکٹ کی حفاظت کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ جب پیچھے کی سمت کی وولٹیج بڑھتی ہے تو کچھ حد تک ڈائود کسی خاص وولٹیج پر ایوانچیل اثر شروع کرتا ہے اور ڈائود ایوانچیل اثر کی وجہ سے بریک ڈاؤن ہوتا ہے۔

• یہ سرکٹ کو غیر مطلوبہ وولٹیج سے حفاظت کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

• یہ سرکٹ کو سرجن وولٹیج سے حفاظت کرنے کے لئے سرجن پروٹیکٹرز میں استعمال کیا جاتا ہے۔