डायोड

डायोड अर्धचालक उपकरण होते हैं जो धारा को केवल एक दिशा में बहने देते हैं। ये कई इलेक्ट्रॉनिक सर्किट जैसे रेक्टिफायर, वोल्टेज रेगुलेटर और लॉजिक गेट्स में आवश्यक घटक होते हैं।

डायोड अर्धचालक सामग्रियों जैसे सिलिकॉन या जर्मेनियम से बनाए जाते हैं, जिनमें ऐसे गुण होते हैं कि वे बिजली को एक दिशा में संचालित कर सकते हैं लेकिन दूसरी दिशा में नहीं। जब डायोड पर अग्र दिशा में वोल्टेज लगाया जाता है, तो धारा आसानी से बहती है। हालांकि, जब वोल्टेज को विपरीत दिशा में लगाया जाता है, तो डायोड धारा के प्रवाह को रोकता है।

सबसे सामान्य प्रकार का डायोड p-n जंक्शन डायोड है। P-n जंक्शन डायोड p-type अर्धचालक सामग्री के टुकड़े को n-type अर्धचालक सामग्री के टुकड़े से जोड़कर बनाए जाते हैं। P-type सामग्री में बहुमत में सकारात्मक आवेश वाहक (छिद्र) होते हैं, जबकि n-type सामग्री में बहुमत में ऋणात्मक आवेश वाहक (इलेक्ट्रॉन) होते हैं।

जब p-n जंक्शन डायोड पर अग्र दिशा में वोल्टेज लगाया जाता है, तो p-type सामग्री में मौजूद छिद्र वोल्टेज स्रोत के नकारात्मक टर्मिनल की ओर आकर्षित होते हैं, और n-type सामग्री में मौजूद इलेक्ट्रॉन सकारात्मक टर्मिनल की ओर आकर्षित होते हैं। इससे डायोड के माध्यम से धारा का प्रवाह बनता है।

जब p-n जंक्शन डायोड पर विपरीत दिशा में वोल्टेज लगाया जाता है, तो p-type सामग्री में मौजूद होल्स वोल्टेज स्रोत के धनात्मक टर्मिनल द्वारा प्रतिकर्षित होते हैं, और n-type सामग्री में मौजूद इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक टर्मिनल द्वारा प्रतिकर्षित होते हैं। यह डायोड के माध्यम से धारा के प्रवाह को रोकता है।

डायोड क्या है?

डायोड एक दो-टर्मिनल वाला इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो धारा को केवल एक ही दिशा में बहने देता है। यह प्रतिरोधक से विपरीत है, जो धारा को दोनों दिशाओं में बहने देता है। डायोड का उपयोग कंप्यूटर, रेडियो और टेलीविजन सहित विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है।

डायोड कैसे काम करता है?

डायोड सिलिकॉन या जर्मेनियम जैसे अर्धचालक पदार्थ का उपयोग करके काम करता है। जब डायोड पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो अर्धचालक पदार्थ धारा को केवल एक ही दिशा में बहने देता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि अर्धचालक पदार्थ की प्रत्येक दिशा में विद्युत प्रतिरोध अलग होता है।

डायोड के प्रकार

डायोड के कई अलग-अलग प्रकार होते हैं, जिनमें से प्रत्येक की अपनी विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। कुछ सबसे सामान्य प्रकार के डायोड इस प्रकार हैं:

• सिग्नल डायोड: ये सामान्य प्रयोजन वाले डायोड होते हैं जिनका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।
• पावर डायोड: ये डायोड उच्च धारा और वोल्टेज को संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए होते हैं।
• ज़ेनर डायोड: ये डायोड होते हैं जिनमें बहुत सटीक वोल्टेज ब्रेकडाउन बिंदु होता है।
• शॉटकी डायोड: ये डायोड होते हैं जिनमें बहुत कम अग्र वोल्टेज ड्रॉप होता है।

डायोड के अनुप्रयोग

डायोड का उपयोग विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

• कंप्यूटर: डायोड का उपयोग कंप्यूटरों में संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक घटकों को क्षति से बचाने के लिए किया जाता है।
• रेडियो: डायोड का उपयोग रेडियो में एंटीना से आने वाली प्रत्यावर्ती धारा (AC) सिग्नल को सीधी धारा (DC) सिग्नल में बदलने के लिए किया जाता है, जिसे रेडियो द्वारा उपयोग किया जा सकता है।
• टेलीविजन: डायोड का उपयोग टेलीविजन में एंटीना से आने वाली AC सिग्नल को DC सिग्नल में बदलने के लिए किया जाता है, जिसे टेलीविजन द्वारा उपयोग किया जा सकता है।
• पावर सप्लाई: डायोड का उपयोग AC सिग्नल को रेक्टिफाई करके DC सिग्नल में बदलने के लिए किया जाता है।
• रेक्टिफायर: डायोड का उपयोग AC सिग्नल को DC सिग्नल में बदलने के लिए किया जाता है।
• लॉजिक गेट्स: डायोड का उपयोग लॉजिक गेट्स को लागू करने के लिए किया जाता है, जो डिजिटल सर्किट्स की बुनियादी इकाइयाँ होती हैं।
• वोल्टेज रेगुलेटर: डायोड का उपयोग पावर सप्लाई और अन्य इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्स में वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

डायोड कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में आवश्यक घटक होते हैं। ये संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक घटकों की सुरक्षा, AC सिग्नल को DC सिग्नल में बदलने और अन्य कई कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

यहाँ कुछ उदाहरण दिए गए हैं कि डायोड का उपयोग रोज़मर्रा की ज़िंदगी में कैसे किया जाता है:

• एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) में, विद्युत ऊर्जा को प्रकाश ऊर्जा में बदलने के लिए एक डायोड का उपयोग किया जाता है।
• एक सौर सेल में, प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए एक डायोड का उपयोग किया जाता है।
• एक बैटरी चार्जर में, जब बैटरी चार्ज नहीं हो रही हो तो उसे डिस्चार्ज होने से रोकने के लिए एक डायोड का उपयोग किया जाता है।
• एक कार ऑल्टरनेटर में, ऑल्टरनेटर द्वारा उत्पन्न प्रत्यावर्ती धारा (AC) को सीधी धारा (DC) में बदलने के लिए एक डायोड का उपयोग किया जाता है ताकि कार की विद्युत प्रणाली उसका उपयोग कर सके।

डायोड कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में आवश्यक घटक होते हैं। वे हमारे दैनिक जीवन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

डायोड प्रतीक

एक डायोड एक दो-टर्मिनल इलेक्ट्रॉनिक घटक होता है जो धारा को केवल एक ही दिशा में बहने देता है। डायोड का प्रतीक एक त्रिकोण है जिसमें एक रेखा खींची गई है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

त्रिकोण डायोड के धनात्मक टर्मिनल को दर्शाता है, और रेखा ऋणात्मक टर्मिनल को दर्शाती है। जब डायोड के धनात्मक टर्मिनल पर धनात्मक वोल्टेज लगाया जाता है, तो धारा धनात्मक टर्मिनल से ऋणात्मक टर्मिनल की ओर बहेगी। हालांकि, जब डायोड के धनात्मक टर्मिनल पर ऋणात्मक वोल्टेज लगाया जाता है, तो कोई धारा नहीं बहेगी।

डायोड का उपयोग विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों में किया जाता है, जिनमें पावर सप्लाई, रेक्टिफायर और लॉजिक गेट शामिल हैं।

डायोड के उदाहरण

कई प्रकार के डायोड होते हैं, प्रत्येक की अपनी विशिष्ट विशेषताएँ होती हैं। कुछ सबसे सामान्य प्रकार के डायोड इस प्रकार हैं:

• सिग्नल डायोड: ये सामान्य-उद्देश्य वाले डायोड होते हैं जो विभिन्न अनुप्रयोगों में प्रयुक्त होते हैं, जैसे AC सिग्नल को रेक्टिफाई करना और संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक घटकों को नुकसान से बचाना।
• पावर डायोड: ये उच्च-शक्ति वाले डायोड होते हैं जो पावर सप्लाई और अन्य उच्च-धारा अनुप्रयोगों में प्रयुक्त होते हैं।
• शॉटकी डायोड: ये उच्च-गति वाले डायोड होते हैं जो स्विचिंग अनुप्रयोगों में प्रयुक्त होते हैं।
• ज़ेनर डायोड: ये डायोड बहुत सटीक ब्रेकडाउन वोल्टेज रखते हैं, जिससे ये वोल्टेज नियमन के लिए उपयोगी होते हैं।

डायोड का निर्माण

एक डायोड दो-टर्मिनल वाला इलेक्ट्रॉनिक घटक होता है जो धारा को केवल एक दिशा में बहने देता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि डायोड में एक अंतर्निहित असममितता होती है, जिसका अर्थ है कि धारा प्रवाह के प्रति उनका प्रतिरोध प्रत्येक दिशा में भिन्न होता है।

डायोड का मूल निर्माण अपेक्षाकृत सरल होता है। इसमें एक अर्धचालक सामग्री होती है, जैसे सिलिकॉन या जर्मेनियम, जिसे अशुद्धियों के साथ डोप किया जाता है ताकि दो क्षेत्र बन सकें जिनकी विद्युत गुण भिन्न होते हैं। जिस क्षेत्र में अशुद्धियों की सांद्रता अधिक होती है उसे n-प्रकार क्षेत्र कहा जाता है, जबकि जिस क्षेत्र में सांद्रता कम होती है उसे p-प्रकार क्षेत्र कहा जाता है।

जब एक डायोड पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-टाइप क्षेत्र धनात्मक रूप से आवेशित हो जाता है, जबकि p-टाइप क्षेत्र ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाता है। इससे एक विद्युत क्षेत्र बनता है जो इलेक्ट्रॉनों को n-टाइप क्षेत्र से p-टाइप क्षेत्र में बहने से रोकता है। हालांकि, इलेक्ट्रॉन p-टाइप क्षेत्र से n-टाइप क्षेत्र में बह सकते हैं।

धारा प्रवाह में यह असममितता ही डायोड को उसके रेक्टिफाइंग गुण देती है। जब एक डायोड को AC वोल्टेज स्रोत से जोड़ा जाता है, तो यह केवल उस अर्ध-चक्र के दौरान धारा बहने देता है जब n-टाइप क्षेत्र धनात्मक रूप से आवेशित होता है और p-टाइप क्षेत्र ऋणात्मक रूप से आवेशित होता है। इसका अर्थ है कि डायोड का आउटपुट एक स्पंदित DC वोल्टेज होता है।

डायोड का उपयोग विद्युत अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है, जिसमें पावर सप्लाई, रेडियो और कंप्यूटर शामिल हैं। इनका उपयोग सौर सेलों में भी किया जाता है, जो सूर्य के प्रकाश को बिजली में बदलते हैं।

डायोड के प्रकार

डायोड अर्धचालक उपकरण होते हैं जो धारा को केवल एक दिशा में बहने देते हैं। इनका उपयोग विद्युत अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है, जिसमें पावर सप्लाई, रेक्टिफायर और लॉजिक गेट्स शामिल हैं। डायोडों के कई अलग-अलग प्रकार होते हैं, प्रत्येक की अपनी विशिष्ट विशेषताएं और अनुप्रयोग होते हैं।

1. PN जंक्शन डायोड

पीएन जंक्शन डायोड सबसे सामान्य प्रकार के डायोड होते हैं। इन्हें n-प्रकार के अर्धचालक पदार्थ के टुकड़े को p-प्रकार के अर्धचालक पदार्थ के टुकड़े से जोड़कर बनाया जाता है। जब डायोड पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार का पदार्थ धनात्मक रूप से आवेशित हो जाता है और p-प्रकार का पदार्थ ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाता है। इससे दोनों पदार्थों के जंक्शन के आसपास एक विच्छिन्नता क्षेत्र बनता है।

जब डायोड पर लगाया गया वोल्टेज अग्र बायस वोल्टेज से अधिक होता है, तो विच्छिन्नता क्षेत्र संकरा हो जाता है और धारा आसानी से n-प्रकार के पदार्थ से p-प्रकार के पदार्थ में बहती है। जब डायोड पर लगाया गया वोल्टेज अग्र बायस वोल्टेज से कम होता है, तो विच्छिन्नता क्षेत्र चौड़ा हो जाता है और धारा प्रवाहित नहीं होती है।

2. शॉटकी डायोड

शॉटकी डायोड पीएन जंक्शन डायोड के समान होते हैं, लेकिन इनमें पीएन जंक्शन के बजाय धातु-अर्धचालक जंक्शन होता है। इससे शॉटकी डायोड पीएन जंक्शन डायोड की तुलना में तेज और अधिक कुशल होते हैं, लेकिन इनका अग्र बायस वोल्टेज भी कम होता है।

3. ज़ेनर डायोड

ज़ेनर डायोड ऐसे डायोड होते हैं जिनमें एक बहुत तीक्ष्ण रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज होता है। इसका अर्थ है कि जब डायोड पर लगाया गया रिवर्स वोल्टेज ब्रेकडाउन वोल्टेज तक पहुँचता है, तो डायोड अचानक धारा चालन करना शुरू कर देता है। ज़ेनर डायोड वोल्टेज नियमन अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।

4. टनल डायोड

टनेल डायोड वे डायोड होते हैं जिनकी डिप्लीशन परत बहुत पतली होती है। इससे इलेक्ट्रॉन डिप्लीशन परत के माध्यम से टनेल कर सकते हैं, यहाँ तक कि जब डायोड पर लगाया गया वोल्टेज फॉरवर्ड बायस वोल्टेज से कम हो। टनेल डायोड का उपयोग हाई-स्पीड स्विचिंग अनुप्रयोगों में किया जाता है।

5. वैरैक्टर डायोड

वैरैक्टर डायोड वे डायोड होते हैं जिनकी धारिता रिवर्स वोल्टेज के साथ बदलती है। इससे वैरैक्टर डायोड ट्यूनिंग सर्किट्स में उपयोगी होते हैं।

6. लाइट-एमिटिंग डायोड (LEDs)

LEDs वे डायोड होते हैं जो उन पर वोल्टेज लगाने पर प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। LEDs का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें लाइटिंग, डिस्प्ले और सेंसर शामिल हैं।

7. फोटोडायोड

फोटोडायोड वे डायोड होते हैं जिन पर प्रकाश पड़ने पर धारा उत्पन्न होती है। फोटोडायोड का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें सोलर सेल, लाइट सेंसर और ऑप्टिकल संचार शामिल हैं।

8. लेज़र डायोड

लेज़र डायोड वे डायोड होते हैं जो उन पर वोल्टेज लगाने पर प्रकाश की केंद्रित किरण उत्सर्जित करते हैं। लेज़र डायोड का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें ऑप्टिकल संचार, लेज़र कटिंग और लेज़र सर्जरी शामिल हैं।

डायोड के अनुप्रयोग

डायोड का उपयोग विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

• पावर सप्लाई
• रेक्टिफायर
• लॉजिक गेट्स
• वोल्टेज रेगुलेटर
• ट्यूनिंग सर्किट्स
• लाइटिंग
• डिस्प्ले
• सेंसर
• ऑप्टिकल संचार
• लेज़र कटिंग
• लेज़र सर्जरी

डायोड कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के आवश्यक घटक होते हैं। इनका उपयोग धारा के प्रवाह को नियंत्रित करने, वोल्टेज को नियंत्रित करने और प्रकाश उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

डायोड की विशेषताएँ

एक डायोड दो-टर्मिनल वाला इलेक्ट्रॉनिक घटक होता है जो धारा को केवल एक दिशा में बहने देता है। इस गुण को रेक्टिफिकेशन कहा जाता है, और यह डायोड की मूलभूत कार्यविधि है। डायोड का उपयोग विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है, जिनमें पावर सप्लाई, रेडियो और कंप्यूटर शामिल हैं।

सबसे सामान्य प्रकार का डायोड p-n जंक्शन डायोड है। इस प्रकार का डायोड दो टुकड़ों सेमीकंडक्टर सामग्री से बनाया जाता है, एक सकारात्मक आवेश (p-type) वाला और एक नकारात्मक आवेश (n-type) वाला। जब p-type और n-type सामग्री को एक साथ जोड़ा जाता है, तो एक डिप्लीशन क्षेत्र बनता है। यह डिप्लीशन क्षेत्र वह स्थान है जहाँ रेक्टिफिकेशन होता है।

जब p-type सामग्री पर सकारात्मक वोल्टेज और n-type सामग्री पर नकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है, तो डिप्लीशन क्षेत्र संकीर्ण हो जाता है और धारा आसानी से बहती है। इसे फॉरवर्ड बायस कहा जाता है। जब वोल्टेज की ध्रुवता उलट दी जाती है, तो डिप्लीशन क्षेत्र चौड़ा हो जाता है और धारा नहीं बहती। इसे रिवर्स बायस कहा जाता है।

निम्नलिखित डायोड की कुछ महत्वपूर्ण विशेषताएँ हैं:

• अग्र दाब: यह वह दाब है जो डायोड को अग्र दिष्ट करने के लिए लगाया जाना चाहिए। एक डायोड का अग्र दाब आमतौर पर 0.7 से 1.2 वोल्ट के बीच होता है।
• प्रतिक्षेप दाब: यह वह दाब है जो डायोड को प्रतिक्षेप दिष्ट करने के लिए लगाया जाना चाहिए। एक डायोड का प्रतिक्षेप दाब बहुत अधिक हो सकता है, कई हजार वोल्ट तक।
• अग्र धारा: यह वह धारा है जो डायोड से तब प्रवाहित होती है जब वह अग्र दिष्ट होता है। एक डायोड की अग्र धारा बहुत अधिक हो सकती है, कई एम्पियर तक।
• प्रतिक्षेप धारा: यह वह धारा है जो डायोड से तब प्रवाहित होती है जब वह प्रतिक्षेप दिष्ट होता है। एक डायोड की प्रतिक्षेप धारा आमतौर पर बहुत कम होती है, एक माइक्रोएम्पियर से भी कम।

डायोड के उदाहरण

डायोड का उपयोग विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है। यहाँ कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• पावर सप्लाई: डायोड का उपयोग पावर सप्लाई में वैकल्पिक धारा (AC) को प्रत्यक्ष धारा (DC) में बदलने के लिए किया जाता है।
• रेडियो: डायोड का उपयोग रेडियो में रेडियो तरंगों का पता लगाने और डीमॉड्यूलेट करने के लिए किया जाता है।
• कंप्यूटर: डायोड का उपयोग कंप्यूटर में मेमोरी में डेटा संग्रहीत करने और तार्किक संचालन करने के लिए किया जाता है।

डायोड कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के अनिवार्य घटक होते हैं। धारा को सम्यक करने की उनकी क्षमता उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है।

डायोड अनुप्रयोग

डायोड सबसे बुनियादी और महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक घटकों में से एक हैं। इनका उपयोग सरल रेक्टिफिकेशन से लेकर जटिल सिग्नल प्रोसेसिंग तक विस्तृत अनुप्रयोगों में किया जाता है। कुछ सबसे सामान्य डायोड अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• रेक्टिफिकेशन: डायोड का उपयोग प्रत्यावर्ती धारा (AC) को प्रत्यक्ष धारा (DC) में बदलने के लिए किया जाता है। यह केवल एक दिशा में धारा प्रवाहित होने देकर किया जाता है। रेक्टिफायर विभिन्न उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं, जिनमें पावर सप्लाई, रेडियो और टेलीविजन शामिल हैं।
• वोल्टेज नियमन: डायोड को एक सर्किट से गुजरने वाली धारा की मात्रा को सीमित करके वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। यह लोड के साथ श्रेणी में डायोड का उपयोग करके किया जाता है। जब लोड के पार वोल्टेज एक निश्चित स्तर तक पहुंचता है, तो डायोड चालन करना शुरू कर देगा, लोड से दूर धारा को डाइवर्ट करेगा और वोल्टेज को अधिक बढ़ने से रोकेगा।
• सिग्नल प्रोसेसिंग: डायोड का उपयोग विभिन्न तरीकों से सिग्नल प्रोसेस करने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, डायोड का उपयोग सिग्नल को क्लिप करने, शोर हटाने और आवृत्ति मिक्सिंग करने के लिए किया जा सकता है।
• पावर रूपांतरण: डायोड का उपयोग एक रूप से दूसरे रूप में पावर को बदलने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, डायोड का उपयोग AC पावर को DC पावर में बदलने के लिए, या DC पावर को AC पावर में बदलने के लिए किया जा सकता है।
• सेंसिंग: डायोड का उपयोग प्रकाश, तापमान और दबाव जैसी विभिन्न भौतिक घटनाओं को सेंस करने के लिए किया जा सकता है। यह भौतिक घटना के प्रति प्रतिक्रिया स्वरूप डायोड की इलेक्ट्रिकल विशेषताओं को बदलने के लिए डायोड के गुणों का उपयोग करके किया जाता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न – FAQs

क्या एक डायोड को रेक्टिफायर के रूप में उपयोग किया जा सकता है?

हाँ, एक डायोड को रेक्टिफायर के रूप में उपयोग किया जा सकता है। रेक्टिफायर एक ऐसा उपकरण है जो प्रत्यावर्ती धारा (AC) को प्रत्यक्ष धारा (DC) में बदलता है। डायोड अर्धचालक उपकरण होते हैं जो धारा को केवल एक दिशा में बहने देते हैं। यह गुण उन्हें रेक्टिफायर में उपयोग के लिए आदर्श बनाता है।

एक डायोड रेक्टिफायर के रूप में कैसे काम करता है?

जब एक AC सिग्नल डायोड पर लगाया जाता है, तो डायोड केवल सिग्नल के सकारात्मक आधे भाग को गुजरने देगा। सिग्नल का नकारात्मक आधा भाग अवरुद्ध कर दिया जाएगा। इससे एक स्पंदित DC सिग्नल प्राप्त होता है।

स्पंदित DC सिग्नल को चिकना बनाने के लिए सर्किट में एक संधारित्र जोड़ा जा सकता है। संधारित्र सिग्नल के सकारात्मक आधे भाग से आवेश संग्रहित करेगा और सिग्नल के नकारात्मक आधे भाग के दौरान इसे छोड़ेगा। इससे एक अपेक्षाकृत चिकना DC सिग्नल प्राप्त होगा।

रेक्टिफायर के रूप में डायोड के अनुप्रयोग

डायोड का उपयोग रेक्टिफायर के रूप में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जाता है। कुछ सबसे सामान्य अनुप्रयोग इस प्रकार हैं:

• पावर सप्लाई: डायोड का उपयोग पावर सप्लाई में AC पावर को DC पावर में बदलने के लिए किया जाता है।
• बैटरी चार्जर: डायोड का उपयोग बैटरी चार्जर में AC पावर को बैटरी चार्ज करने के लिए DC पावर में बदलने के लिए किया जाता है।
• ऑटोमोटिव अल्टरनेटर: डायोड का उपयोग ऑटोमोटिव अल्टरनेटर में अल्टरनेटर द्वारा उत्पन्न AC पावर को बैटरी चार्ज करने के लिए DC पावर में बदलने के लिए किया जाता है।
• रेडियो रिसीवर: डायोड का उपयोग रेडियो रिसीवर में रेडियो सिग्नल का पता लगाने के लिए किया जाता है।

रेक्टिफायर के रूप में प्रयुक्त डायोड के उदाहरण

यहाँ कुछ ऐसे डायोडों के उदाहरण दिए गए हैं जिन्हें सामान्यतः रेक्टिफायर के रूप में प्रयोग किया जाता है:

• 1N4001: यह एक सामान्य-उद्देश्य वाला डायोड है जिसे प्रायः कम-शक्ति अनुप्रयोगों में प्रयोग किया जाता है।
• 1N4007: यह एक उच्च-शक्ति वाला डायोड है जिसे प्रायः पावर सप्लाइज़ और बैटरी चार्जरों में प्रयोग किया जाता है।
• Schottky डायोड: यह एक ऐसा डायोड है जिसका अग्र दिक् विभव-पात बहुत कम होता है। Schottky डायोड प्रायः उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों में प्रयोग किए जाते हैं।

डायोड बहुपयोगी अर्धचालक युक्तियाँ हैं जिन्हें विविध अनुप्रयोगों में प्रयोग किया जा सकता है। डायोड का सबसे सामान्य अनुप्रयोग रेक्टिफायर के रूप में है। डायोड AC विद्युत को DC विद्युत में रूपांतरित करने के लिए प्रयोग किए जा सकते हैं। यह उन्हें पावर सप्लाइज़, बैटरी चार्जर, ऑटोमोटिव ऑल्टरनेटर और रेडियो रिसीवरों में प्रयोग के लिए आदर्श बनाता है।

डायोड की परिभाषा?

एक डायोड दो-टर्मिनल वाला एक इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो धारा को केवल एक ही दिशा में बहने देता है। यह एक प्रतिरोधक से विपरीत है, जो धारा को दोनों दिशाओं में बहने देता है। डायोड का प्रयोग कम्प्यूटर, रेडियो और टेलीविज़न सहित विस्तृत श्रेणी की इलेक्ट्रॉनिक युक्तियों में किया जाता है।

डायोड की मूल संरचना एक अर्धचालक पदार्थ—जैसे सिलिकॉन या जर्मेनियम—की होती है, जिस पर दो टर्मिनल, एनोड और कैथोड कहलाते हैं, लगे होते हैं। जब एनोड पर धनात्मक विभव और कैथोड पर ऋणात्मक विभव लगाया जाता है, तो धारा डायोड से बहती है। यदि विभव की ध्रुवता उलट दी जाए, तो कोई धारा नहीं बहती।

धारा का यह एकतरफा प्रवाह इसलिए होता है क्योंकि डायोड में प्रयुक्त अर्धचालक सामग्री में दो प्रकार के आवेश वाहक होते हैं: इलेक्ट्रॉन और छिद्र। इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक आवेशित होते हैं, जबकि छिद्र धनात्मक आवेशित होते हैं। जब ऐनोड पर धनात्मक वोल्टेज लगाया जाता है, तो अर्धचालक में मौजूद इलेक्ट्रॉन धनात्मक आवर्षण के कारण ऐनोड की ओर बढ़ते हैं। इससे धारा का प्रवाह बनता है। हालांकि, जब वोल्टेज की ध्रुवता उलट दी जाती है, तो इलेक्ट्रॉन धनात्मक आवेश से प्रतिकर्षित होते हैं और ऐनोड की ओर नहीं बढ़ सकते। इससे धारा प्रवाहित होने से रुक जाती है।

डायोड का उपयोग विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में विभिन्न कार्यों को करने के लिए किया जाता है। डायोड के कुछ सबसे सामान्य उपयोग इस प्रकार हैं:

• प्रत्यावर्ती धारा (AC) को सीधी धारा (DC) में परिवर्तित करना
• इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को रिवर्स वोल्टेज से होने वाले नुकसान से बचाना
• इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के विभिन्न भागों को पृथक करना
• इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल को स्विच करना

डायोड बनाने में किस प्रकार के अर्धचालक का उपयोग किया जाता है?

डायोड अर्धचालक उपकरण होते हैं जो धारा को केवल एक दिशा में प्रवाहित होने देते हैं। इनका उपयोग विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें पावर सप्लाई, रेक्टिफायर और सिग्नल प्रोसेसिंग शामिल हैं।

डायोड बनाने में प्रयुक्त अर्धचालक का प्रकार डायोड की वांछित विशेषताओं पर निर्भर करता है। डायोड में सबसे अधिक प्रयुक्त होने वाले अर्धचालक सिलिकन और जर्मेनियम हैं।

सिलिकॉन डायोड में सबसे अधिक प्रयुक्त अर्धचालक है क्योंकि यह अपेक्षाकृत सस्ता है और इसकी विद्युत गुण अच्छे हैं। सिलिकॉन डायोड आमतौर पर कम-शक्ति अनुप्रयोगों जैसे पावर सप्लाई और रेक्टिफायर में प्रयोग किए जाते हैं।

जर्मेनियम एक कम प्रचलित अर्धचालक है जो डायोड में प्रयोग होता है क्योंकि यह सिलिकॉन की तुलना में महंगा है और इसकी विद्युत गुणवत्ता कमजोर है। जर्मेनियम डायोड आमतौर पर उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों जैसे सौर सेल और माइक्रोवेव डिटेक्टर में प्रयोग किए जाते हैं।

सिलिकॉन और जर्मेनियम के अतिरिक्त, अन्य अर्धचालक जिनका उपयोग डायोड में किया जा सकता है, उनमें गैलियम आर्सेनाइड (GaAs), इंडियम फॉस्फाइड (InP), और गैलियम नाइट्राइड (GaN) शामिल हैं। ये अर्धचालक आमतौर पर उच्च-प्रदर्शन वाले डायोड में प्रयोग होते हैं, जैसे कि माइक्रोवेव और मिलीमीटर-वेव अनुप्रयोगों में प्रयोग होने वाले डायोड।

निम्नलिखित कुछ डायोडों के उदाहरण हैं और उनके निर्माण में प्रयुक्त अर्धचालक:

• पावर डायोड: सिलिकॉन या जर्मेनियम
• रेक्टिफायर डायोड: सिलिकॉन या जर्मेनियम
• सिग्नल डायोड: सिलिकॉन या जर्मेनियम
• सौर सेल: सिलिकॉन या गैलियम आर्सेनाइड
• माइक्रोवेव डिटेक्टर: जर्मेनियम या गैलियम आर्सेनाइड
• मिलीमीटर-वेव डायोड: गैलियम आर्सेनाइड या गैलियम नाइट्राइड

डायोड में प्रयुक्त अर्धचालक का चयन डायोड के प्रदर्शन के लिए निर्णायक होता है। अर्धचालक में उपयुक्त विद्युत गुण होने चाहिए ताकि डायोड की वांछित विनिर्देशों को पूरा किया जा सके।

उस डायोड का नाम बताइए जिसमें सुसंगत प्रकाश उत्पन्न करने की क्षमता होती है?

वह डायोड जो सुसंगत प्रकाश उत्पन्न करने की क्षमता रखता है, लेज़र डायोड कहलाता है, जिसे अर्धचालक लेज़र भी कहा जाता है। लेज़र डायोड ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं जो जब विद्युत धारा उनमें से गुजरती है तो सुसंगत, एकवर्णी प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। ये विकिरण के उत्तेजित उत्सर्जन के सिद्धांत पर आधारित होते हैं, जहाँ फोटॉनों का उत्सर्जन उसी आवृत्ति के अन्य फोटॉनों की उपस्थिति से ट्रिगर होता है।

लेज़र डायोड अर्धचालक पदार्थों, जैसे गैलियम आर्सेनाइड (GaAs), इंडियम गैलियम आर्सेनाइड (InGaAs), या गैलियम नाइट्राइड (GaN) से बने होते हैं। इन पदार्थों में बैंडगैप ऊर्जा होती है जो उनके द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य के अनुरूप होती है। जब लेज़र डायोड पर अग्र बायास वोल्टेज लगाया जाता है, तो n-प्रकार अर्धचालक क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन p-प्रकार अर्धचालक क्षेत्र के छिद्रों से पुनःसंयोजित होते हैं, फोटॉनों के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं।

उत्सर्जित फोटॉन उसी आवृत्ति और चरण के अधिक फोटॉनों के उत्सर्जन को उत्तेजित करते हैं, जिससे सुसंगत प्रकाश का उत्पादन होता है। लेज़र डायोडों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश अत्यधिक दिशात्मक होता है और इसे एक तंग किरण में केंद्रित किया जा सकता है। लेज़र डायोडों का उपयोग विस्तृत श्रेणी के अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें ऑप्टिकल संचार, लेज़र सूचक, बारकोड स्कैनर, ऑप्टिकल संचयन उपकरण और चिकित्सा इमेजिंग प्रणालियाँ शामिल हैं।

यहाँ कुछ लेज़र डायोडों और उनके अनुप्रयोगों के उदाहरण दिए गए हैं:

1. गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) लेज़र डायोड: GaAs लेज़र डायोड निकट-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम (लगभग 850 nm) में प्रकाश उत्सर्जित करते हैं और आमतौर पर ऑप्टिकल संचार, जैसे कि फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क में उपयोग किए जाते हैं।

2. इंडियम गैलियम आर्सेनाइड (InGaAs) लेज़र डायोड: InGaAs लेज़र डायोड दृश्य और निकट-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम (650-1600 nm) में प्रकाश उत्सर्जित करते हैं और विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं, जिनमें लेज़र पॉइंटर, बारकोड स्कैनर और ऑप्टिकल स्टोरेज डिवाइस शामिल हैं।

3. गैलियम नाइट्राइड (GaN) लेज़र डायोड: GaN लेज़र डायोड पराबैंगनी स्पेक्ट्रम (365-405 nm) में प्रकाश उत्सर्जित करते हैं और उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों, जैसे कि मेडिकल इमेजिंग सिस्टम और औद्योगिक लेज़र में उपयोग किए जाते हैं।

लेज़र डायोड ने प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में क्रांति ला दी है और ऑप्टिकल संचार, मेडिकल डायग्नोस्टिक्स, औद्योगिक विनिर्माण और वैज्ञानिक अनुसंधान को आगे बढ़ाने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते रहते हैं।

सौर सेल और फोटोमीटर में कौन-सा डायोड उपयोग किया जाता है?

फोटोडायोड वे डायोड हैं जो सौर सेल और फोटोमीटर में उपयोग किए जाते हैं। ये अर्धचालक उपकरण हैं जो प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। फोटोडायोड एक p-n जंक्शन से बने होते हैं, जो एक ऐसा क्षेत्र है जहाँ एक p-प्रकार का अर्धचालक (जिसमें बहुसंख्यक छिद्र होते हैं) एक n-प्रकार के अर्धचालक (जिसमें बहुसंख्यक इलेक्ट्रॉन होते हैं) से मिलता है।

जब प्रकाश p-n जंक्शन पर पड़ता है, तो यह एक इलेक्ट्रॉन-होल जोड़ा बनाता है। इलेक्ट्रॉन n-type क्षेत्र में खींच लिया जाता है, और होल p-type क्षेत्र में खींच लिया जाता है। यह एक धारा बनाता है, जिसका उपयोग किसी उपकरण को चलाने या प्रकाश की तीव्रता को मापने के लिए किया जा सकता है।

सौर सेल या फोटोमीटर में उपयोग किए जाने वाले फोटोडायोड का प्रकार विशिष्ट अनुप्रयोग पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, सौर सेल आमतौर पर सिलिकॉन फोटोडायोड का उपयोग करते हैं, जबकि फोटोमीटर अन्य सामग्रियों से बने फोटोडायोड का उपयोग कर सकते हैं, जैसे कि गैलियम आर्सेनाइड या इंडियम गैलियम फॉस्फाइड।

यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं कि फोटोडायोड का उपयोग सौर सेल और फोटोमीटर में कैसे किया जाता है:

• सौर सेल: सौर सेल सूर्य के प्रकाश को बिजली में बदलते हैं। वे अर्धचालक सामग्री की कई परतों से बने होते हैं, जिनमें फोटोडायोड की एक परत शामिल होती है। जब सूर्य का प्रकाश फोटोडायोड पर पड़ता है, तो यह एक विद्युत धारा बनाता है जिसका उपयोग किसी उपकरण को चलाने के लिए किया जाता है।
• फोटोमीटर: फोटोमीटर प्रकाश की तीव्रता को मापते हैं। इनका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे कि फोटोग्राफी, स्पेक्ट्रोस्कोपी, और पर्यावरण की निगरानी। फोटोमीटर आमतौर पर प्रकाश ऊर्जा को विद्युत संकेत में बदलने के लिए एक फोटोडायोड का उपयोग करते हैं, जिसे फिर बढ़ाया जाता है और मापा जाता है।

फोटोडायोड सौर सेल और फोटोमीटर के आवश्यक घटक हैं। वे प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए जिम्मेदार होते हैं, जिसका उपयोग उपकरणों को चलाने या प्रकाश की तीव्रता को मापने के लिए किया जा सकता है।