ہائی پاور ایل ای ڈی ملٹی فنکشنل پیکیجنگ کے لیے مربوط ٹیکنالوجیز کیا ہیں؟

ڈایڈڈ
الیکٹرانک اجزاء میں، دو الیکٹروڈ کے ساتھ ایک آلہ جو صرف ایک سمت میں کرنٹ کو بہنے دیتا ہے اکثر اس کی اصلاح کے کام کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اور ویریکٹر ڈایڈس کو الیکٹرانک ایڈجسٹ ایبل کیپسیٹرز کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ زیادہ تر ڈائیوڈس کے پاس موجودہ سمتیت کو عام طور پر "اصلاح" فنکشن کہا جاتا ہے۔ ڈائیوڈ کا سب سے عام کام کرنٹ کو صرف ایک ہی سمت میں گزرنے کی اجازت دینا ہے (جسے فارورڈ بائیس کہا جاتا ہے)، اور اسے ریورس میں روکنا ہے (جسے ریورس بائیس کہا جاتا ہے)۔ لہذا، ڈایڈس کو چیک والوز کے الیکٹرانک ورژن کے طور پر سوچا جا سکتا ہے۔
ابتدائی ویکیوم الیکٹرانک ڈایڈس؛ یہ ایک الیکٹرانک ڈیوائس ہے جو کرنٹ کو یک طرفہ طور پر چلا سکتی ہے۔ سیمی کنڈکٹر ڈائیوڈ کے اندر دو لیڈ ٹرمینلز کے ساتھ ایک PN جنکشن ہے، اور اس الیکٹرانک ڈیوائس میں لاگو وولٹیج کی سمت کے مطابق غیر سمتی کرنٹ چالکتا ہے۔ عام طور پر، ایک کرسٹل ڈایڈڈ ایک pn جنکشن انٹرفیس ہے جو p-type اور n-type سیمک کنڈکٹرز کو sintering کے ذریعے تشکیل دیا جاتا ہے۔ اس کے انٹرفیس کے دونوں طرف خلائی چارج کی تہیں بنتی ہیں، جو خود ساختہ برقی میدان بناتی ہیں۔ جب لاگو وولٹیج صفر کے برابر ہوتا ہے، تو pn جنکشن کے دونوں طرف چارج کیریئرز کے ارتکاز کے فرق کی وجہ سے پھیلنے والا کرنٹ اور خود ساختہ برقی فیلڈ کی وجہ سے بڑھے ہوئے کرنٹ برابر اور برقی توازن کی حالت میں ہوتے ہیں، جو کہ بھی ہے۔ عام حالات میں ڈایڈس کی خصوصیت۔
ابتدائی ڈایڈس میں "کیٹ وِسکر کرسٹل" اور ویکیوم ٹیوبیں شامل تھیں (جسے برطانیہ میں "تھرمل آئنائزیشن والوز" کہا جاتا ہے)۔ آج کل سب سے زیادہ عام ڈایڈس زیادہ تر سیمی کنڈکٹر مواد جیسے سلکان یا جرمینیم کا استعمال کرتے ہیں۔

خصوصیت
مثبتیت
جب فارورڈ وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تو، فارورڈ خصوصیت کے آغاز میں، فارورڈ وولٹیج بہت چھوٹا ہوتا ہے اور PN جنکشن کے اندر برقی میدان کے مسدود اثر پر قابو پانے کے لیے کافی نہیں ہوتا ہے۔ فارورڈ کرنٹ تقریباً صفر ہے، اور اس حصے کو ڈیڈ زون کہا جاتا ہے۔ فارورڈ وولٹیج جو ڈائیوڈ کنڈکٹ نہیں بنا سکتا اسے ڈیڈ زون وولٹیج کہا جاتا ہے۔ جب فارورڈ وولٹیج ڈیڈ زون وولٹیج سے زیادہ ہوتا ہے، تو PN جنکشن کے اندر برقی میدان پر قابو پا لیا جاتا ہے، ڈایڈڈ آگے کی سمت چلتا ہے، اور کرنٹ تیزی سے وولٹیج کے بڑھنے کے ساتھ بڑھتا ہے۔ موجودہ استعمال کی عام حد کے اندر، ترسیل کے دوران ڈایڈڈ کا ٹرمینل وولٹیج تقریباً مستقل رہتا ہے، اور اس وولٹیج کو ڈایڈڈ کا فارورڈ وولٹیج کہا جاتا ہے۔ جب ڈایڈڈ کے پار فارورڈ وولٹیج ایک خاص قدر سے تجاوز کر جاتا ہے، تو اندرونی برقی فیلڈ تیزی سے کمزور ہو جاتا ہے، خصوصیت کا کرنٹ تیزی سے بڑھتا ہے، اور ڈایڈڈ آگے کی سمت چلتا ہے۔ اسے تھریشولڈ وولٹیج یا تھریشولڈ وولٹیج کہا جاتا ہے، جو سلکان ٹیوبوں کے لیے تقریباً 0.5V اور جرمینیم ٹیوبوں کے لیے تقریباً 0.1V ہے۔ سلکان ڈائیوڈس کا فارورڈ کنڈکشن وولٹیج ڈراپ تقریباً 0.6-0.8V ہے، اور جرمینیم ڈائیوڈز کا فارورڈ کنڈکشن وولٹیج ڈراپ تقریباً 0.2-0.3V ہے۔
معکوس قطبیت
جب لاگو ریورس وولٹیج ایک مخصوص حد سے زیادہ نہیں ہوتا ہے، تو ڈایڈڈ سے گزرنے والا کرنٹ الٹا کرنٹ ہوتا ہے جو اقلیتی کیریئرز کے بڑھے ہوئے موشن سے بنتا ہے۔ چھوٹے ریورس کرنٹ کی وجہ سے، ڈایڈڈ کٹ آف حالت میں ہے۔ اس ریورس کرنٹ کو ریورس سیچوریشن کرنٹ یا لیکیج کرنٹ کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، اور ڈائیوڈ کا ریورس سیچوریشن کرنٹ درجہ حرارت سے بہت متاثر ہوتا ہے۔ ایک عام سیلیکون ٹرانزسٹر کا ریورس کرنٹ جرمینیئم ٹرانجسٹر سے بہت چھوٹا ہوتا ہے۔ کم طاقت والے سلیکون ٹرانزسٹر کا ریورس سیچوریشن کرنٹ nA کی ترتیب میں ہوتا ہے، جبکہ کم طاقت والے جرمینیئم ٹرانزسٹر کا μA کی ترتیب میں ہوتا ہے۔ جب درجہ حرارت بڑھتا ہے، سیمی کنڈکٹر گرمی سے پرجوش ہوتا ہے، اس کی تعداد اقلیتی کیریئرز میں اضافہ ہوتا ہے، اور اس کے مطابق ریورس سیچوریشن کرنٹ بھی بڑھتا ہے۔

خرابی
جب لاگو ریورس وولٹیج ایک خاص قدر سے تجاوز کر جاتا ہے، تو ریورس کرنٹ اچانک بڑھ جاتا ہے، جسے برقی خرابی کہا جاتا ہے۔ اہم وولٹیج جو برقی خرابی کا سبب بنتا ہے اسے ڈائیوڈ ریورس بریک ڈاؤن وولٹیج کہا جاتا ہے۔ جب برقی خرابی واقع ہوتی ہے، تو ڈایڈڈ اپنی یک طرفہ چالکتا کھو دیتا ہے۔ اگر برقی خرابی کی وجہ سے ڈائیوڈ زیادہ گرم نہیں ہوتا ہے، تو اس کی یک طرفہ چالکتا مستقل طور پر تباہ نہیں ہوسکتی ہے۔ لاگو وولٹیج کو ہٹانے کے بعد بھی اس کی کارکردگی کو بحال کیا جا سکتا ہے، ورنہ ڈایڈڈ کو نقصان پہنچے گا۔ اس لیے، استعمال کے دوران ڈائیوڈ پر لاگو ضرورت سے زیادہ ریورس وولٹیج سے گریز کیا جانا چاہیے۔
ڈائیوڈ ایک دو ٹرمینل ڈیوائس ہے جس میں یک طرفہ چالکتا ہے، جسے الیکٹرانک ڈایڈس اور کرسٹل ڈایڈس میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ الیکٹرانک ڈایڈس کی کارکردگی کرسٹل ڈایڈس کے مقابلے میں کم ہوتی ہے جس کی وجہ فلیمینٹ کی حرارت کم ہوتی ہے، اس لیے وہ شاذ و نادر ہی نظر آتے ہیں۔ کرسٹل ڈایڈس زیادہ عام اور عام استعمال ہوتے ہیں۔ ڈائیوڈس کی یک طرفہ چالکتا تقریباً تمام الیکٹرانک سرکٹس میں استعمال ہوتی ہے، اور سیمی کنڈکٹر ڈائیوڈ بہت سے سرکٹس میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ یہ قدیم ترین سیمی کنڈکٹر آلات میں سے ایک ہیں اور ان کی ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے۔
سلیکون ڈائیوڈ (غیر چمکدار قسم) کا فارورڈ وولٹیج ڈراپ 0.7V ہے، جبکہ جرمینیم ڈائیوڈ کا فارورڈ وولٹیج ڈراپ 0.3V ہے۔ روشنی خارج کرنے والے ڈایڈڈ کا فارورڈ وولٹیج ڈراپ مختلف چمکدار رنگوں کے ساتھ مختلف ہوتا ہے۔ بنیادی طور پر تین رنگ ہیں، اور مخصوص وولٹیج ڈراپ حوالہ اقدار درج ذیل ہیں: سرخ روشنی خارج کرنے والے ڈائیوڈز کا وولٹیج ڈراپ 2.0-2.2V ہے، پیلے رنگ کی روشنی خارج کرنے والے ڈائیوڈز کا وولٹیج ڈراپ 1.8-2.0V ہے، اور وولٹیج سبز روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس کا ڈراپ 3.0-3.2V ہے۔ عام روشنی کے اخراج کے دوران ریٹیڈ کرنٹ تقریباً 20mA ہے۔
ڈائیوڈ کا وولٹیج اور کرنٹ لکیری طور پر جڑے ہوئے نہیں ہیں، اس لیے متوازی طور پر مختلف ڈائیوڈز کو جوڑنے پر، مناسب ریزسٹرس کو جوڑنا چاہیے۔

خصوصیت وکر
PN جنکشنز کی طرح، ڈایڈس میں بھی یک طرفہ چالکتا ہوتا ہے۔ سلکان ڈایڈڈ کا عام وولٹ ایمپیئر خصوصیت والا وکر۔ جب ڈائیوڈ پر فارورڈ وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، وولٹیج کی قدر کم ہونے پر کرنٹ بہت چھوٹا ہوتا ہے۔ جب وولٹیج 0.6V سے تجاوز کر جاتا ہے، کرنٹ تیزی سے بڑھنا شروع ہو جاتا ہے، جسے عام طور پر ڈائیوڈ کا ٹرن آن وولٹیج کہا جاتا ہے۔ جب وولٹیج تقریباً 0.7V تک پہنچ جاتا ہے، تو ڈایڈڈ مکمل طور پر کنڈکٹیو حالت میں ہوتا ہے، جسے عام طور پر ڈایڈڈ کا کنڈکشن وولٹیج کہا جاتا ہے، جس کی نمائندگی علامت UD سے ہوتی ہے۔
جرمینیم ڈائیوڈس کے لیے، ٹرن آن وولٹیج 0.2V ہے اور کنڈکشن وولٹیج UD تقریباً 0.3V ہے۔ جب ڈائیوڈ پر ریورس وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو کرنٹ انتہائی چھوٹا ہوتا ہے جب وولٹیج کی قدر کم ہوتی ہے، اور اس کی موجودہ قدر ریورس سیچوریشن کرنٹ IS ہے۔ جب ریورس وولٹیج ایک خاص قدر سے بڑھ جاتا ہے تو کرنٹ تیزی سے بڑھنے لگتا ہے جسے ریورس بریک ڈاؤن کہتے ہیں۔ اس وولٹیج کو ڈائیوڈ کا ریورس بریک ڈاؤن وولٹیج کہا جاتا ہے اور اسے UBR کی علامت سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ مختلف قسم کے ڈائیوڈز کی بریک ڈاؤن وولٹیج UBR قدریں بہت مختلف ہوتی ہیں، دسیوں وولٹ سے لے کر کئی ہزار وولٹ تک۔

ریورس بریک ڈاؤن
زینر کی خرابی
ریورس بریک ڈاؤن کو میکانزم کی بنیاد پر دو اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: زینر بریک ڈاؤن اور ایوالنچ بریک ڈاؤن۔ زیادہ ڈوپنگ ارتکاز کی صورت میں، بیریئر ریجن کی چھوٹی چوڑائی اور بڑے ریورس وولٹیج کی وجہ سے، بیریئر ریجن میں کوویلنٹ بانڈ کا ڈھانچہ تباہ ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے والینس الیکٹران کوولنٹ بانڈز سے آزاد ہو جاتے ہیں اور الیکٹران ہول جوڑے پیدا ہوتے ہیں، کرنٹ میں تیزی سے اضافہ کے نتیجے میں۔ اس خرابی کو زینر بریک ڈاؤن کہتے ہیں۔ اگر ڈوپنگ کا ارتکاز کم ہے اور رکاوٹ والے علاقے کی چوڑائی وسیع ہے، تو زینر کی خرابی کا سبب بننا آسان نہیں ہے۔

برفانی تودے کا ٹوٹنا
بریک ڈاؤن کی ایک اور قسم برفانی تودے کی خرابی ہے۔ جب معکوس وولٹیج ایک بڑی قدر تک بڑھ جاتا ہے تو، لاگو برقی فیلڈ الیکٹران کے بڑھنے کی رفتار کو تیز کرتا ہے، جس سے کوویلنٹ بانڈ میں والینس الیکٹرانوں کے ساتھ تصادم ہوتا ہے، انہیں covalent بانڈ سے دستک دیتا ہے اور نئے الیکٹران ہول جوڑے پیدا کرتا ہے۔ نئے پیدا ہونے والے الیکٹران کے سوراخ برقی میدان کے ذریعے تیز ہوتے ہیں اور دوسرے والینس الیکٹرانوں سے ٹکرا جاتے ہیں، جس سے برفانی تودہ جیسے چارج کیریئرز میں اضافہ اور کرنٹ میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔ اس قسم کی خرابی کو برفانی تودے کی خرابی کہا جاتا ہے۔ خرابی کی قسم سے قطع نظر، اگر کرنٹ محدود نہیں ہے، تو یہ PN جنکشن کو مستقل نقصان پہنچا سکتا ہے۔


پوسٹ ٹائم: اگست 08-2024