पी-एन जंक्शन विभाजन

पी-एन जंक्शन अलगाव एक ऐसी विधि है जिसका उपयोग विपरीत बायस्ड पी-एन जंक्शनों के साथ घटकों को घेरकर एक एकीकृत परिपथ (आईसी) पर ट्रांजिस्टर जैसे इलेक्ट्रॉनिक घटकों को विद्युत रूप से अलग करने के लिए किया जाता है।

परिचय
अर्धचालक सामग्री के साथ आईसी पर ट्रांजिस्टर, रोकनेवाला, संधारित्र या अन्य घटक के आसपास जो सब्सट्रेट डोपेंट की विपरीत प्रजाति का उपयोग करके डोप किया जाता है, और इस आसपास की सामग्री को वोल्टेज से जोड़ता है जो पी-एन जंक्शन को विपरीत -बायस बनाता है, यह ऐसा क्षेत्र बनाना संभव है जो घटक के चारों ओर विद्युत रूप से पृथक कुआं बनाता है।

ऑपरेशन
मान लें कि अर्धचालक वेफर पी-प्रकार की सामग्री है। यह भी मान लें कि एन-प्रकार की सामग्री की एक वलय ट्रांजिस्टर के चारों ओर रखी गई है, और ट्रांजिस्टर के नीचे रखी गई है। यदि एन-टाइप रिंग के अंदर पी-टाइप सामग्री अब विद्युत् आपूर्ति के नकारात्मक टर्मिनल से जुड़ी है और एन-टाइप वलय पॉजिटिव टर्मिनल से जुड़ी है, तो पी-टाइप क्षेत्र में 'छेद' दूर खींच लिए जाते हैं। पी-एन जंक्शन, जिससे गैर-संचालन कमी क्षेत्र की चौड़ाई बढ़ जाती है। इसी प्रकार, क्योंकि एन-प्रकार क्षेत्र सकारात्मक टर्मिनल से जुड़ा है, इलेक्ट्रॉनों को भी जंक्शन से दूर खींच लिया जाएगा।

यह प्रभावी रूप से संभावित अवरोध को बढ़ाता है और आवेश वाहकों के प्रवाह के विरुद्ध विद्युत प्रतिरोध को बहुत बढ़ाता है। इस कारण से जंक्शन पर कोई (या न्यूनतम) विद्युत प्रवाह नहीं होगा।

पी-एन सामग्री के जंक्शन के मध्य में, विपरीत वोल्टेज को स्टैंड-ऑफ करने के लिए कमी क्षेत्र बनाया जाता है। उच्च वोल्टेज के साथ कमी क्षेत्र की चौड़ाई बड़ी हो जाती है। विपरीत वोल्टेज बढ़ने पर विद्युत क्षेत्र बढ़ता है। जब विद्युत क्षेत्र महत्वपूर्ण स्तर से आगे बढ़ जाता है, तो जंक्शन टूट जाता है और हिमस्खलन डायोड द्वारा धारा प्रवाहित होने लगता है। इसलिए, इस बात का ध्यान रखा जाना चाहिए कि परिपथ वोल्टेज ब्रेकडाउन वोल्टेज से अधिक न हो या विद्युत अलगाव बंद हो जाए।

इतिहास
साइंटिफिक अमेरिकन, सितंबर 1977, खंड 23, संख्या 3, पीपी 63–9 में प्रकाशित माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स नामक लेख में रॉबर्ट नॉयस ने लिखा:

"एकीकृत परिपथ, जैसा कि हमने 1959 में फेयरचाइल्ड अर्धचालकमें इसकी कल्पना की और इसे विकसित किया ट्रांजिस्टर और अन्य परिपथ तत्वों के पृथक्करण और अंतर्संबंध को भौतिक रूप से करने के अतिरिक्त विद्युत रूप से पूरा करता है। पृथक्करण pn डायोड, या रेक्टिफायर्स को प्रारंभ करके पूरा किया जाता है, जो धारा को केवल दिशा में प्रवाहित करने की अनुमति देता है। इस तकनीक को कर्ट लेहोवेक ने स्प्रेग इलेक्ट्रिक कंपनी में पेटेंट कराया था।"स्प्रैग इलेक्ट्रिक कंपनी के इंजीनियर कर्ट लेहोवेक ने अंकित किया 1959 में पी-एन जंक्शन अलगाव के लिए, और 1962 में पेटेंट प्रदान किया गया था। उन्हें बताया गया है (अर्धचालक मेमोरी सेल पर अपने व्याख्यान के समय) ने कहा है कि मुझे इससे [पेटेंट] कभी भी पैसा नहीं मिला। चूँकि आईटी इतिहास बताता है कि उन्हें संभवतः इतिहास के सबसे महत्वपूर्ण आविष्कार के लिए कम से कम डॉलर का भुगतान (प्रो फॉर्मा) किया गया था, क्योंकि यह प्रकाश उत्सर्जक डायोड और सौर सेल के आविष्कार में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाई थी, दोनों लाउ वाई शिंग लेहोवेक भी कहते हैं लेहोवेक के अनुसंधान का भी नेतृत्व किया था |

1959 में जब रॉबर्ट नॉयस ने मोनोलिथिक इंटीग्रेटेड परिपथ का आविष्कार किया गया, तो पी-एन जंक्शन अलगाव का उनका विचार होर्नी की प्लानर प्रक्रिया पर आधारित था। 1976 में, नॉयस ने कहा कि जनवरी 1959 में, उन्हें लेहोवेक के काम के बारे में पता नहीं था।

यह भी देखें

 * लोकोस
 * उथली खाई का पृथक्करण

संदर्भ
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