প্রিয় পাঠক আজকে আমরা টানেল ডায়োড সম্পর্কে বিস্তারিত জানবো। টানেল ডায়োড কাকে বলে, টানেল ডায়োড এর ব্যবহার।

টানেল ডায়োড (Tunnel Diode)

টানেল ডায়ােড (Tunnel Diode)

প্রচুর পরিমাণে ডােপিং করা যে পি.এন. জাংশন ডায়ােডের ডিপ্লেশন লেয়ার খুব পাতলা হয় এবং যা নেগেটিভ রেজিষ্ট্যান্স প্রদর্শন করে, তাকে টানেল ডায়ােড বলে। ইংরেজী টানেল (Tunnel) শব্দের অর্থ হল সুড়ঙ্গ। সাধারণ ডয়ােডের তুলনায় এতে ডােপিং এর পরিমাণ অনেক বেশি হওয়ায় এর ডিপ্লেশন লেয়ার খুবই পাতলা (প্রায় 0.01
মাইক্রোন) হয়। যার ফলে এটি সুড়ঙ্গের মত কাজ করে এবং এ জন্যই এর নাম করণ টানেল ডায়ােড হয়েছে।

টানেল ডায়ােডের গঠন (Construction of Tunnel Diode)

সাধারণ ডায়ােডের মত টানেল ডায়ােড ও দুই টার্মিনাল দু’স্তর বিশিষ্ট ডিভাইস। এতেও একটি পি-এন জাংশন থাকে। এর পি.ও এন, স্তর প্রচুর পরিমাণে ডােপিং করা সিলিকন বা গ্যালিয়াম আর্সেনাইডের তৈরি হয়। এতে সাধারণ ডায়ােডের তুলনায় ভেজাল মেশানাের পরিমাণ অনেক বেশি। সাধারণ ডায়ােডে যেখানে প্রতি 104 টি পরমাণুতে
একটি ভেজাল পরমাণু মেশানাে হয়, সেখানে টানেল ডায়ােডে প্রতি 103 পরমাণুতে একটি ভেজাল মেশানাে হয়। ফলে ডিপ্লেশন লেয়ারের পুরুত্ব খুব কম হয় অর্থাৎ 0.01 মাইক্রোন (প্রায়) হয় (1 মাইক্রোন = 106 মিটার)। নিম্নে ক-চিত্রে টানেল ডায়ােডের পি-এন জাংশন এবং খ-চিত্রে এর প্রতীক দেখানাে হয়েছে।

টানেল ডায়ােডের কার্যনীতি (Operation of Tunnel Diode)

টানেল ডায়ােডে বেশি পরিমাণে ডােপিং করার কারণে এর ডিপ্লেশন লেয়ার খুব পাতলা হয়। তাই এতে সামান্য পরিমাণ ফরােয়ার্ড বায়াস প্রয়ােগ করা হলেই যথেষ্ট পরিমাণ কারেন্ট প্রবাহিত হয়। কিন্তু যখন এ বায়াসকে আরও বৃদ্ধি করা হয় তখন কারেন্ট প্রবাহ কমতে থাকে। মনে হয় যেন এটি নেগেটিভ রেজিস্ট্যান্স (MN) হিসেবে কাজ করছে। কারণ ভােল্টেজ বৃদ্ধি করা হলে কারেন্ট কমে যাচ্ছে। টানেল ডায়ােডে সাধারণত খুব কম মানের ফরােয়ার্ড বায়াস (মিলি ভােল্টের এক দশমাংশ) করা থাকে, ব্যারিয়ার ভােল্টেজ অপেক্ষা অনেক কম এবং যার দ্বারা জাংশনকে অতিক্রম করা যায় না।

কিন্তু এর জাংশন খুব পাতলা হওয়ায় এন-টাইপ সেমিকন্ডাকটর থেকে ইলেকট্রনগুলাে সুড়ঙ্গের মধ্য দিয়ে পার হয়ে যেতে পারে। এতে একটা ফরােয়ার্ড কারেন্ট পাওয়া যায়। বায়াস আরাে একটু বাড়ালে এন-টাইপ সেমিকন্ডাকটর থেকে প্রাপ্ত ইলেকট্রনের সংখ্যা কমে যায় এবং সুড়ঙ্গ পথে যাওয়া প্রবাহ কমে যায়। বায়াসকে আরও বাড়াতে থাকলে এমন একটা অবস্থা আসে যখন ফরােয়ার্ড। কারেন্ট কমতে সর্ব নিম্নমানে চলে আসে। এরপরও যদি বায়াস বাড়ান হয় তাহলে কারেন্ট পুনরায় বাড়তে থাকে এবং এ অবস্থায় ডায়ােডটি সাধারণ ডায়ােডের মত কাজ করে। অর্থাৎ তখন জাংশন ব্যারিয়ারের বাধা ভেঙ্গে যায় এবং প্রচলিত ডায়ােডের মতই এতে ফরােয়ার্ড কারেন্ট প্রবাহিত হয়।

টানেল ডায়ােডের ভি/আই বৈশিষ্ট্য রেখা (V/I Characteristics of the Tunnel Diode)

নিচের চিত্রে টানেল ডায়ােডের ভি/আই বৈশিষ্ট্য রেখা দেখানাে হয়েছে। বৈশিষ্ট্য রেখা থেকে দেখা যায় টানেল ডায়ােডে ফরােয়ার্ড বায়াস বাড়াতে থাকলে, ফরােয়ার্ড কারেন্ট বাড়তে থাকে এবং এক সময় ভােল্টেজ বাড়ান হলে কারেন্ট আর বাড়ে না বরং যখনই ভােল্টেজ বাড়ান হয় তখনই কারেন্ট ড্রপ করে; এরপর দিক বদলকরে বাড়তে থাকে। যে জায়গাটাতে ভােল্টেজ বাড়লে কারেন্ট ড্রপ করে সেই জায়গাটাকে বলা হয় নেগেটিভ কন্ডাকট্যান্স রিজিয়ন। কারেন্টের যে মানে নেগেটিভ কন্ডাকট্যান্স শুরু হয়। তাকে পিক কারেন্ট Ip বলে। আবার বায়াস ভােল্টেজের যে মানে
কারেন্ট কমতে থাকে, তাকে বলা হয় পিক ভােল্টেজ (Vp)।

কারেন্ট কমতে কমতে আবার এমন এক অবস্থায় পৌছায় যখন নেগেটিভ কন্ডাকট্যান্স বন্ধ হয়। অর্থাৎ কারেন্ট পুনরায় বাড়া শুরু করে। কারেন্টের যে সর্ব নিম্ন মানে এটি পুনরায় বাড়া শুরু করে তাকে ভ্যালী কারেন্ট Iv বলে এবং যে ভােল্টেজে ভ্যালী কারেন্ট প্রবাহিত হয় তাকে ভ্যালী ভােল্টেজ Vv বলে। টানেল ডায়ােডের V/I বৈশিষ্ট্যের যে অঞ্চলে বায়াস ভােল্টেজ বাড়ান হলেও কারেন্ট কমতে থাকে তাকে নেগেটিভ রেজিস্ট্যান্স রিজিয়ন বলে।

টানেল ডায়ােডের প্রয়ােগ (Application of the Tunnel Diode)

(১) সিগনাল জেনারেটরে।
(২) হাই স্পীড সুইচিং সার্কিটে।
(৩) মাইক্রোওয়েভ অ্যামপ্লিফায়ারে।
(৪) অসিলেটরে।
(৫) হাই টেম্পারেচার সার্কিটে।
(৬) লজিক মেমােরি স্টোরেজ ডিভাইস হিসেবে।।
(৭) রিলাক্সেশন অসিলেটর হিসেবে।
(৮) স্পেস মিসাইলন সার্কিটে।
(৯) রাডার রিসিভারে ব্যবহার করা হয়।

সাধারণ ডায়ােড ও টানেল ডায়োড এর মাঝে পার্থক্যঃ

সাধারণ ডায়োড

১। সাধারণ ডায়ােডে কম পরিমাণ ভেজাল মেশানাে থাকে। এতে প্রতি 104 টি পরমাণুতে একটি ভেজাল পরমাণু মেশানাে থাকে।
২। এর ডিপ্লেশন লেয়ারের পুরুত্ব বেশি।
৩। এটি নেগেটিভ রেজিস্ট্যান্স প্রদর্শন করে না।
৪। ব্যারিয়ার ভােল্টেজ অপেক্ষা কম ফরােয়ার্ড বায়াসে এটি কন্ডাকশনে যায় না।
৫। এর সুইচিং স্পিড তুলনামূলকভাবে কম।

টানেল ডায়ােড

১। টানেল ডায়ােডে ভেজাল মেশানাের পরিমাণ বেশি। এতে প্রতি 103 টি পরমাণুতে একটি ভেজাল পরমাণু মেশানাে থাকে।
২। এর ডিপ্লেশন লেয়ারের পুরুত্ব খুব কম।
৩। এটি নেগেটিভ রেজিস্ট্যান্স প্রদর্শন করে।
৪। ব্যারিয়ার ভােল্টেজ অপেক্ষা কম ফরােয়ার্ড বায়াসে টানেলিং অ্যাকশনে এটি কন্ডাকশনে যায়।
৫। এর সুইচিং স্পিড বেশি।

রেফারেন্সঃ বেসিক ইলেকট্রনিক্স

Facebook Comments