இத்தோட்டம் என்றால் என்ன?

ஒரு குறிப்பிட்ட தொகுதியில் விளக்கு ஆற்றல் மின் ஆற்றலாக மாறுவதற்கான செயல்பாடு போட்டோவோல்ட்டாயிக் செயல்பாடு என அழைக்கப்படுகிறது. இது நடைமுறையில் விளக்கு ஆற்றலை நடுவில் ஏதென்றும் இடைச்செயல்பாட்டுக்கு தேவையில்லாமல் நேரடியாக மின் ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. போட்டோவோல்ட்டாயிக் செயல்பாட்டை விளக்க ஒரு சிலிக்கான் உருண்டையை எடுத்துக்கொள்வோம்.

இந்த உருண்டையின் மேற்பரப்பு தருவி பாதிப்பான பொருள்களாலும், கீழ்பரப்பு விரிவு பாதிப்பான பொருள்களாலும் தருவிக்கப்படுகிறது. இதனால் n-வகை பகுதியில் இருந்து இலக்கு மின்குறிகளின் அடர்த்தி p-வகை பகுதியில் இருந்து இலக்கு மின்குறிகளின் அடர்த்தியை விட அதிகமாகும். இந்த உருண்டையின் மத்திய கோட்டில் மின்குறிகளின் அடர்த்தியின் உயர்நிலை உள்ளது. n-வகை பகுதியில் இருந்த இலக்கு மின்குறிகள் p-வகை பகுதிக்கு பரவுகின்றன. p-வகை பகுதியில் இருந்த இலக்கு மின்குறிகள் n-வகை பகுதிக்கு பரவுகின்றன. இதனால் n-வகை பகுதியில் இருந்து இலக்கு மின்குறிகள் பரவும்போது அதன் பின்னே ஒரு மிக்க மின்னுரு விடுகிறது.

ஒவ்வொரு இலக்கு மின்குறியும் n-வகை பகுதியில் ஒரு நிலையான தருவிப்பொருளால் உருவாக்கப்படுகிறது. இதேபோல் p-வகை பகுதியில் இருந்து இலக்கு மின்குறியும் n-வகை பகுதிக்கு பரவும்போது அதன் பின்னே ஒரு குறை மின்னுரு விடுகிறது. p-வகை பகுதியில் ஒவ்வொரு இலக்கு மின்குறியும் ஒரு விரிவு பாதிப்பான பொருளால் உருவாக்கப்படுகிறது. இவை இரு மின்னுருக்களும் நிலையான இடத்தில் தங்கியிருக்கின்றன. n-வகை பகுதியில் இருந்து p-வகை பகுதிக்கு அருகில் இருந்த இலக்கு மின்குறிகள் முதலில் பரவுகின்றன. இதனால் n-வகை பகுதியில் இருந்து இலக்கு மின்குறிகள் பரவும்போது அதன் பின்னே ஒரு மிக்க மின்னுரு விடுகிறது.

இதேபோல் p-வகை பகுதியில் இருந்து n-வகை பகுதிக்கு அருகில் இருந்த இலக்கு மின்குறிகள் முதலில் பரவுகின்றன. இதனால் p-வகை பகுதியில் இருந்து இலக்கு மின்குறிகள் பரவும்போது அதன் பின்னே ஒரு குறை மின்னுரு விடுகிறது. இவ்விரு மின்னுருக்களின் அடர்த்தியின் தரவு மத்திய கோட்டில் ஒரு மின்களம் உருவாக்குகிறது. இது n-வகை பகுதியிலிருந்து p-வகை பகுதிக்கு நோக்கி இருக்கிறது. இந்த மின்களத்தின் தாக்கத்தால் மின்குறிகள் இந்த மின்களத்தின் திசையில் பரவுகின்றன. நிலையான மின்குறிகள் எப்போதும் மின்களத்தின் திசையில் பரவுகின்றன. எனவே n-வகை பகுதியில் இருந்து இலக்கு மின்குறிகள் p-வகை பகுதிக்கு பரவுகின்றன.

மறுபக்கத்தில் p-வகை பகுதியில் இருந்து இலக்கு மின்குறிகள் n-வகை பகுதிக்கு பரவுகின்றன. இதனால் p-வகை பகுதியில் இருந்து இலக்கு மின்குறிகள் மின்களத்தின் திசைக்கு எதிராக பரவுகின்றன. p-வகை மற்றும் n-வகை பகுதிகளில் இலக்கு மின்குறிகளின் பரவுதல் தொடர்ந்து நடைபெறுகிறது. இலக்கு மின்குறிகளின் பரவுதல் மத்திய கோட்டில் மின்களத்தின் அடர்த்தியை உருவாக்குகிறது. இலக்கு மின்குறிகளின் பரவுதல் மத்திய கோட்டின் அடர்த்தியை அதிகரிக்கிறது. இலக்கு மின்குறிகளின் பரவுதல் மத்திய கோட்டின் அடர்த்தியை குறைக்கிறது. இதனால் மின்களத்தின் அடர்த்தி நிலையாக உள்ளது.

இப்போது சிலிக்கான் உருண்டையின் n-வகை பகுதியை நேரடியாக சூரிய ஒளியில் வைக்கிறோம். சில போட்டோன்கள் சிலிக்கான் உருண்டையால் எடுக்கப்படுகின்றன. சில போட்டோன்கள் சிலிக்கான் அணுக்களின் மத்திய கோட்டின் இடையில் உள்ள ஆற்றல் வெளியை விட அதிகமான ஆற்றலை உள்ளடக்கியிருக்கின்றன. எனவே, சில மத்திய கோட்டின் இலக்கு மின்குறிகள் போட்டோன்களால் உத்தரவிக்கப்படுகின்றன. இதனால் இலக்கு மின்குறிகள் மற்றும் இலக்கு மின்குறிகள் உருவாகின்றன. n-வகை பகுதியில் இருந்த இலக்கு மின்குறிகள் போட்டோன்களால் உத்தரவிக்கப்படுகின்றன. எனவே, சூரிய மின்கல் இந்த போட்டோன்களால் உத்தரவிக்கப்பட்ட இலக்கு மின்குறிகளுக்கு போட்டோன்களுக்கு உருவாக்கப்பட்ட இலக்கு மின்குறிகளுக்கு அதிக வாய்ப்பு இல்லாமல் உருவாக்கப்படுகிறது.

சிலிக்கான் (silicon) இவ்வாறு தருவிக்கப்படுகிறது, இதனால் p-வகை மற்றும் n-வகை பகுதிகளின் மத்திய கோடு சூரிய ஒளியில் வெளிப்படையாக உள்ள பகுதியில் உருவாகின்றது. இலக்கு மின்குறிகள் மற்றும் இலக்கு மின்குறிகள் உருவாக்கப்படும் இடத்தில், இலக்கு மின்குறிகள் n-வகை பகுதிக்கு பரவுகின்றன. இலக்கு மின்குறிகள் p-வகை பகுதிக்கு பரவுகின்றன. இதனால் இலக்கு மின்குறிகள் மற்றும் இலக்கு மின்குறிகள் மத்திய கோட்டின் மின்களத்தின் தாக்கத்தால் பரவுகின்றன. இதனால் வெளிப்படையான மின்சுற்றில் மின்காந்தம் உருவாகின்றது.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.