कौन डायोड पश्च भंजन क्षेत्र में चलाया जाता है और वोल्टता नियंत्रक के रूप में प्रयुक्त होता है?

सही उत्तर B, घटता है है। अर्धचालक का वर्जित ऊर्जा अंतराल छोटा होता है, इसलिए गर्म करने से मिली ताप ऊर्जा अधिक इलेक्ट्रॉनों को संयोजी बैंड से चालन बैंड में धकेलती है और अधिक इलेक्ट्रॉन-कोटर युग्म बनाती है। अधिक आवेश वाहक का अर्थ है अधिक चालकता और इसलिए कम प्रतिरोध, इसी कारण कहा जाता है कि अर्धचालक का प्रतिरोध ताप गुणांक ऋणात्मक होता है। विकल्प A गलत है क्योंकि धातुओं में ताप बढ़ने पर प्रतिरोध बढ़ता है, जहाँ वाहक पहले से मुक्त हैं और बढ़ा हुआ जालक कंपन केवल उन्हें बाधित करता है; विद्यार्थी धातु का नियम यहाँ भूल से लगा देते हैं। विकल्प C गलत है क्योंकि अर्धचालक में प्रतिरोध का परिवर्तन वास्तव में बड़ा होता है और थर्मिस्टर में उसका उपयोग किया जाता है। विकल्प D गलत है क्योंकि प्रतिरोध कभी शून्य नहीं होता; वह लगातार घटता है, परंतु अर्धचालक गर्म करने पर अतिचालक नहीं बन जाता।

सही उत्तर C, आर्सेनिक है। n-प्रकार अर्धचालक पंचसंयोजी तत्व, अर्थात् पाँच संयोजी इलेक्ट्रॉन वाले तत्व, से मादन करके बनाया जाता है, जैसे फॉस्फोरस, आर्सेनिक, एंटिमनी या बिस्मथ। पाँच इलेक्ट्रॉनों में से चार पड़ोसी सिलिकॉन परमाणुओं के साथ सहसंयोजी बंध बनाते हैं और पाँचवाँ लगभग मुक्त रह जाता है, इसलिए अपद्रव्य दाता का कार्य करता है और इलेक्ट्रॉन बहुसंख्यक वाहक बन जाते हैं। विकल्प A गलत है क्योंकि बोरॉन त्रिसंयोजी है और p-प्रकार पदार्थ देता है। विकल्प B गलत है क्योंकि इंडियम भी त्रिसंयोजी है और प्रतिष्ठित ग्राही अपद्रव्य है। विकल्प D उसी कारण गलत है, क्योंकि गैलियम के तीन संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। स्मरण सूत्र यह है कि पंचसंयोजी का अर्थ दाता तथा n-प्रकार है और त्रिसंयोजी का अर्थ ग्राही तथा p-प्रकार, और दोनों दशाओं में मादित क्रिस्टल विद्युत् दृष्टि से उदासीन रहता है।

सही उत्तर B, कोटर है। p-प्रकार अर्धचालक बोरॉन, ऐलुमिनियम, गैलियम या इंडियम जैसे त्रिसंयोजी अपद्रव्य को मिलाकर बनाया जाता है। चूँकि अपद्रव्य परमाणु के केवल तीन संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं, एक सहसंयोजी बंध अपूर्ण रह जाता है और एक रिक्ति बनती है जिसे कोटर कहते हैं; अतः अपद्रव्य ग्राही का कार्य करता है और कोटर बहुसंख्यक वाहक होते हैं, जबकि ताप से उत्पन्न थोड़े इलेक्ट्रॉन अल्पसंख्यक वाहक होते हैं। विकल्प A गलत है क्योंकि इलेक्ट्रॉन n-प्रकार पदार्थ में बहुसंख्यक वाहक होते हैं, p-प्रकार में नहीं। विकल्प C गलत है क्योंकि प्रोटॉन नाभिक में बद्ध रहते हैं और ठोस में कभी आवेश वाहक नहीं बनते। विकल्प D गलत है क्योंकि ग्राही आयन क्रिस्टल जालक में स्थिर रहते हैं और चल नहीं सकते, इसलिए ऋणावेशित होते हुए भी वे कोई धारा नहीं ले जाते।

सही उत्तर B, लगभग 1.1 eV है। सिलिकॉन सर्वाधिक प्रयुक्त अर्धचालक है और उसका वर्जित ऊर्जा अंतराल, अर्थात् संयोजी बैंड के शिखर तथा चालन बैंड के तल के बीच का अंतर, कक्ष ताप पर लगभग 1.1 इलेक्ट्रॉन वोल्ट है। विकल्प A गलत है क्योंकि 0.7 इलेक्ट्रॉन वोल्ट जर्मेनियम का बैंड अंतराल है, जो दूसरा तात्विक अर्धचालक है, और यही दो मान परीक्षाओं में सर्वाधिक आपस में बदले जाते हैं। विकल्प C गलत है क्योंकि इस आकार का अंतराल चौड़े बैंड अंतराल वाले पदार्थ का है, सिलिकॉन का नहीं। विकल्प D गलत है क्योंकि 5.5 इलेक्ट्रॉन वोल्ट हीरे का बैंड अंतराल है, जिसे विद्युतरोधी का मानक उदाहरण बताया जाता है। तुलना के लिए गैलियम आर्सेनाइड का अंतराल लगभग 1.43 इलेक्ट्रॉन वोल्ट है। यही कारण है कि सिलिकॉन तथा जर्मेनियम के मान एक साथ याद रखने चाहिए, क्योंकि प्रश्न प्रायः एक का मान पूछकर दूसरे का विकल्प सामने रख देते हैं और अभ्यर्थी भ्रमित हो जाते हैं।

सही उत्तर A, दिष्टकारी है। p-n संधि अग्र अभिनति में स्वतंत्र रूप से चालन करती है, जहाँ विभव प्राचीर घट जाता है, और पश्च अभिनति में धारा रोकती है, जहाँ केवल सूक्ष्म क्षरण धारा बहती है। यह एकदिशीय चालन ठीक वही है जो प्रत्यावर्ती धारा को दिष्ट धारा में बदलने के लिए आवश्यक है, इसलिए डायोड का मुख्य उपयोग दिष्टकारी के रूप में होता है, अर्ध-तरंग, पूर्ण-तरंग या सेतु व्यवस्था में। विकल्प B गलत है क्योंकि प्रवर्धन के लिए ट्रांजिस्टर जैसी त्रि-सिरे वाली युक्ति आवश्यक है; दो सिरे वाला डायोड शक्ति लाभ नहीं दे सकता। विकल्प C गलत है क्योंकि दोलित्र के लिए धनात्मक पुनर्निवेश वाले प्रवर्धक की आवश्यकता होती है। विकल्प D गलत है क्योंकि परिणामित्र कुंडलियों के बीच अन्योन्य प्रेरण से कार्य करता है, केवल प्रत्यावर्ती धारा संभालता है, और उसमें कोई अर्धचालक नहीं होता।