language
সেমিকণ্ডাক্টার এবং সেমিকণ্ডাক্টার ডায়ােড
বিজ্ঞানের যে শাখায় সেমিকন্ডাক্টার এবং ট্রানজিস্টার নিয়ে চর্চা করা হয় তাকে বলা হয় সলিড স্টেট ফিজিক্স ( Solid state Physics ) বা সলিড স্টেট পদার্থ বিদ্যা । সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােড এবং ট্রানজিস্টার তৈরি করার জন্য যে পদার্থ ব্যবহৃত হয় তাকে বলা হয় সেমিকন্ডাক্টার মেটেরিয়াল ব্য সেমিকন্ডাক্টার পদার্থ ( semiconductor material ) । জামেনিয়াম এবং সিলিকন হচ্ছে দুটো অতি প্রয়ােজনীয় সেমিকন্ডাক্তার পদাথ । সমস্ত সলিড স্টেট যন্ত্রাংশ বা ডিভাইস জামেনিয়াম এবং সিলিকন থেকেই তৈরি হয় । কিন্তু এই সেমিকন্ডাক্টার জিনিসটা কি ? আমরা তৃতীয় পরিচ্ছেদ থেকে জেনেছি যে , পদার্থের তড়িৎ পরিবহনের ক্ষমতা অনুযায়ী পদার্থকে সাধারণত দু ' ভাগে ভাগ করা যায় । যথা — পরিবাহী conductor ) এবং অপরিবাহী ( non - conductor ) বা অন্তরক ( insulator ) । যে সকল পদার্থ সহজে তড়িং পরিবহন করতে পারে , অথাৎ যাদের মধ্য দিয়ে সহজে বিদ্যুৎ চলাচল করতে পারে সেইসকল পদার্থকে বলা হয় পরিবাহী । আর যে সকল পদার্থের মধ্য দিয়ে তড়িং চলাচল করতে পারে না তাদেরকে বলা হয় অপরিবাহী । এ ছাড়াও আর এক রকমের পদার্থ আছে , তাকে বলা হয় অর্ধপরিবাহী বা সেমিকন্ডাক্টার ( semiconductor ) । এই পদার্থগুলাে সপরিবাহীও নয় , আবার উত্তম অপরিবাহী বা অন্তরকও নয় । এদের পরিবাহিতা ( conductivity ) সপরিবাহী পদার্থ ও উত্তম অন্তরকের মাঝামাঝি । সেমিকন্ডাক্টারের ইলেকট্রনগুলােকে তাপ প্রয়ােগে গতিশীল করা যায় । সাধারণ তাপমাত্রায় ( ঘরের তাপমাত্রায় ) সেমিকন্ডাক্টার অপরিবাহী হিসাবে কাজ করে । কিন্তু সেমিকন্ডাক্টারের কৃস্টাল ( crystal ) বা কেলাসকে যদি উত্তপ্ত করা হয় তাহলে খুব দ্রুত সে তার রােধ হারায় এবং গলনাঙ্কের ( mealting point ) কাছাকাছি তাপমাত্রায় পৌঁছে গিয়ে পরিবাহী পদার্থে পরিণত হয় । সেমিকন্ডাক্তার পদার্থের আর একটা বিশেষ ধর্মআছে । সেটা হচ্ছে , কোন বিশদ্ধ pure ) সেমিকন্ডাক্টার পদার্থের সঙ্গে যদি কোন নির্দিষ্ট অপদ্রব্যের ( impure ) সামান্য অংশমাত্র মেশান হয় তাহলে সেমিকন্ডাক্টারের রােধ খুব তাড়াতাড়ি কমে যায় । এই ধরনের মিশ্রণ পদ্ধতিকে বলা হয় ভােপিং ’ ( doping ) । সেমিকন্ডাক্তার পদার্থে বিশেষ কোন প্রয়ােজনীয় রােধাঙ্ক সৃষ্টি করার জন্য তাকে ডােপিং করা হয় । আমরা জানি সপরিবাহী পদার্থের গঠনটা ( structure ) এমন যে , কোন পরমাণুর অসম্পূর্ণ বাইরের কক্ষের ( shell ) ভ্যালেন্স ইলেকট্রনগুলাে ঠিক পাশের পরমাণুর বাইরের কক্ষে চলে যায় তাদের অসম্পূর্ণ কক্ষকে পণ করার জন্য । এইভাবে এক পরমাণ , থেকে আর এক পরমাণুতে ইলেকট্রনগুলাের চলাফেরা করার স্বাধীনতা আছে । তবে ঐ পরমাণার ভিতরের পূর্ণ কক্ষের ইলেকট্রনগুলাে অবশ্যই ঐ পরমাণুর নিউক্লিয়াসের আকর্ষণে দঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে । অসম্পূর্ণ কক্ষের ভ্যালেন্স ইলেকট্রনগুলাে উপরােক্ত পদ্ধতিতে স্বাধীনভাবে চলাফেরা করে বলেই পদাহ = পরিবহন করতে পারে । যারফলে পদার্থটা সপরিবাহী পদার্থে পরিণত হয় । কিন্তু অপরপক্ষে অপরিবাহী পদাথে ঐ রকম বিশেষ কোন স্বাধীন বা মুক্ত ইলেকট্রন থাকে না বলেই তারা তড়িৎ পরিবহন করতে পারে না । এখানে ইলেকট্রনগলা পরমাণুতে দঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে ।
আমরা এখানে যে সমস্ত সেমিকণ্ডাক্টার নিয়ে আলােচনা করব তাদের মধ্যে প্রধান হিসাবে থাকবে জার্মেনিয়াম ও সিলিকন এবং সহযােগী হিসাবে থাকবে এ্যান্টিমনি , আর্সেনিক , ইণ্ডিয়াম ও গ্যালিয়াম । আমরা তৃতীয় পরিচ্ছেদ থেকে জেনেছি যে , যেকোন পরমাণুর সর্বশেষ কক্ষে সর্বোচ্চ ৪টা পর্যন্ত ইলেকট্রন ( ভ্যালেন্স ইলেকট্রন ) থাকতে পারে । আর ৪টা ইলেকট্রন থাকলে সেই পরমাণটা সুস্থির অবস্থায় থাকে , অর্থাৎ এই সময় পরমাণ ইনসলেটার বা অপরিবাহী হয়ে যায় । আবার আমরা চিত্র - - 16 - 1 - এ দেখতে পাচ্ছি যে , জার্মেনিয়াম ও সিলিকনের বাইরের কক্ষে 4টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন , এ্যান্টিমনি ও আর্সেনিকের 5টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন ( পেন্টাভ্যালেন্ট ) , এবং ইন্ডিয়াম ও গ্যালিয়ামের ক্ষেত্রে 3টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন ( ট্রাইভ্যালেন্ট ) আছে । অতএব যেহেতু এদের প্রত্যেকর বাইরের কক্ষপথ অসম্পণ , সেহেতু এরা প্রত্যেকেই অস্থির । কিন্তু প্রত্যেক পরমাণই সুস্থির
অবস্থায় থাকতে চায় , অর্থাৎ তাদের বাইরের কক্ষে সর্বোচ্চ ৪টা ইলেকট্রন পেতে চায় । কিন্তু তারা এই প্রয়ােজনীয় বাকি ইলেকট্রনগুলাে কোথা থেকে এবং কিভাবে জোগাড় করবে ? তারা তাদের প্রয়ােজনীয় বাকি ইলেকট্রনগুলাে সংগ্রহ করে ঠিক তাদের পাশের পরমাণ , থেকে । তবে তার মানে এই নয় যে , পাশের পরমাণ , তার ইলেকট্রন একেবারেই দিয়ে দেয় । আসলে । পাশাপাশি দুটো পরমাণ , নিজেদের মধ্যে একটা সমঝতায় আসে । অর্থাৎ পাশাপাশি দুটো পরমাণ , উভয়ে উভয়ের ইলেকট্রনকে প্রয়ােজনে ব্যবহার করে । ব্যবহারটা করে এইরকমভাবে — পাশাপাশি দুটো পরমাণুর একটা করে । ইলেকট্রন একটা করে সমযােজী গ্রন্থি বা কো - ভ্যালেন্ট বণ্ড ( Covalent bond ) তৈরি করে । এই বণ্ডকে আমরা ইলেকট্রনের জোড়ও বলতে পারি । দেখলে ব্যাপারটা বুঝতে আরও সুবিধা হবে । এখানে দেখা যাচ্ছে জার্মেনিয়াম কৃষ্টাল কিভাবে কে - ভ্যালেন্ট বড তৈরি করছে । © সেমিকণ্ডাক্টারে তড়িৎবাহকের গতি । আমরা দেখলাম যে , জামেনিয়াম বা সিলিকনের বাইরের কক্ষে মাত্র 4টি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন থাকা সত্ত্বেও তারা প্রতিবেশী পরমাণুর ইলেকট্রনের সাহায্য নিয়ে কো - ভ্যালেন্ট বডের সাহায্যে বিশুদ্ধ কেলাস ( Intrinsic crystal ) abন করে । ফলে বিশুদ্ধ জার্মেনিয়াম বা সিলিকনে কোন স্বাধীন বা মুক্ত ইলেকট্রন না থাকায় স্বাভাবিক তাপ মাত্রায় তাদের কোন পরিবহন ক্ষমতা থাকে না । এই ধরনের বিশুদ্ধ কেলাসকে একটু বেশি তাপমাত্রায় রাখলে তাপীয় উত্তেজনায় কেলাসের পরমাণুর কিছু ; গ্রন্থি বা বড় ভেঙ্গে যায় । যারফলে কিছু ইলেকট্রন মুক্ত বা স্বাধীন হয়ে যায় এবং পরমাণুর মধ্যে ঘুরে বেড়াতে থাকে । এইভাবে কোন পরমাণুর বাইরের কক্ষে যদি একটা
ইলেকট্রনের ঘাটতি দেখা দেয় তাহলে আমরা ইলেকট্রনের সেই খালি জায়গাটাকে একটা শুন্যস্থান বলে কল্পনা করতে পারি ,অথাৎ বন্ডে একটা গর্ত ’ বা ‘ হােলের ’ ( hole ) সষ্টি হয়েছে । যেহেতু ইলেকট্রন হচ্ছে নেগেটিভ ধর্মী , তাই হলেকট্রনের ঘাটতি হওয়ার জন্য । মনে করা হয় যে , গ্রন্থিতে বা বন্ডে পজিটিভ চার্জ যুক্ত গর্তের ( positive hole ) সষ্টি হয়েছে । এখন প্রশ্ন হচ্ছে যে , গতটা ঐ অবস্থায় থাকবে কি ? না , ঐ অবস্থায় থাকবে না । এই গর্তটাকে ভতি করার জন্য পার্শ্ববর্তী কোন পরমাণ , থেকে একটা ইলেকট্রন ছুটে আসবে । এরফলে যে পরমাণ , থেকে ইলেকট্রন ছুটে আসবে সেই পরমাণুতে একটা ইলেকট্রনের ঘাটতি হবে এবং সেখানে আবার একটা গর্তের সন্টি হবে । আর সেই গর্তটাকে ভর্তি করার জন্য তার পার্শ্ববর্তী অন্য /একটা পরমাণ , থেকে একটা ইলেকট্রন ছুটে আসবে । এইভাবে গতকে ভর্তি করার জন্য ইলেকট্রনের এই ছােটাছটিয় ফলে ইলেকট্রনের একটা প্রবাহ সষ্টি হয় । আবার যেহেতু ইলেকট্রন নেগেটিভ তড়িৎধম , তাই ইলেকট্রনের প্রবাহের ফলে নেগেটিভ তড়িৎ - প্রবাহের সৃষ্টি হয় । ইলেকটনের এই স্থানান্তরের ব্যাপারটাকে যদি একটু ভিন্ন দৃষ্টিকোণ থেকে দেখা
যায় তাহলে দেখা যাবে যে , যেরকমভাবে ৯লেকট্রনের স্থানান্তর হচ্ছে , তেমনি গর্তেরও স্থানান্তর হচ্ছে । আবার যেহেতু । গর্ত হচ্ছে পজিটিভ তড়িৎধমী , তাই গতের স্থানান্তরের অর্থ পজিটিভ তড়িতের স্থানান্তর । যারফলে পজিটিভ তড়িৎ প্রবাহের সষ্টি হয় । সুতরাং দেখা যাচ্ছে যে , ইলেকট্রন এবং হােল তড়িৎবাহকের ( charge carrier ) কাজ করে । এখানে আর একটা বিষয় জানা যাচ্ছে যে , যে দিকে গত বা হােলের গতি হচ্ছে , ইলেকট্রনের গতি হচ্ছে ঠিক তার বিপরীত । দিকে । এখানে একটা বিষয় খেয়াল রাখতে হবে যে , তাপমাত্রা যাই হােক না কেন বিশদ্ধে অর্ধপরিবাহী বা সেমিকন্ডাক্টারে । সবসময় সমান সংখ্যক ইলেকট্রন ও গত থাকে । N - টাইপ এবং P - টাইপ কেলাস গঠন ® আমরা জানলাম যে , তাপের প্রভাবে বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহীতে তড়িৎ - বাহক সটি করা সম্ভব । তবে সেক্ষেত্রে । তাদের সংখ্যা বেশ কম । কিন্তু যদি বিশুদ্ধ অন্ধপরিবাহীর সঙ্গে খুব সামান্য পরিমাণ ( দশলক্ষ ভাগের একভাগ । মাত্র ) অপদ্রব্য মিশিয়ে দেওয়া হয় , অর্থাৎ ডোপিং করা হয় তাহলে প্রচুর পরিমাণে তড়িৎ - বাহক পাওয়া যায় । এই ধরনের কেলাসকে বলা হয় অবিশুদ্ধ কেলাস ( Extrinsic crysta1 ) । অবিশুদ্ধ কেলাস সাধারণত দু ’ প্রকারের হয় , যথা — N - টাইপ এবং P - টাইপ । ইংরাজী নেগেটিভ ( Negative ) শব্দের আদ্যাক্ষর ‘ N ’ থেকে N - টাইপ , এবং ইংরাজী পজিটিভ ( Positive ) শব্দের আদ্যাক্ষর ‘ P ’ থেকে P - টাইপ অদ্ধপরিবাহীর নামকরণ করা হয়েছে । N - টাইপ কেলাসে শুধ , ইলেকট্রনই তড়িৎ পরিবহন করে , অর্থাৎ ইলেকট্রন তড়িৎ - বাহকের কাজ করে । আর P - টাইপ কেলাসে শুধ , গর্তগুলােই ( hole ) তড়িৎ - পরিবহন করে । অবিশদ্ধ অর্ধপরিবাহীর পরিবহন ক্ষমতা বিশ অপরিবাহী থেকে অনেক বেশি । & N - টাইপ কেলাস ( N - type crystal ) N - টাইপ কেলাস তৈরি করার জন্য জার্মেনিয়াম বা সিলিকনের সঙ্গে অপদ্রব্য হিসাবে আর্সেনিক বা এ্যান্টিমনি মেশান হয় অর্থাৎ ডােপিং করা হয় । এ্যান্টিমনি ও আর্সেনিক উভয়েরই ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের সংখ্যা হচ্ছে 5টা করে । মেশানর সময় এর পরিমাণ এমনভাবে নিয়য়ন্ত্রণ করা হয় যে , এর পরমাণুগুলাে জার্মেনিয়াম ( বা সিলিকন ) । কেলাসের মল কাঠামােতে কোন পরিবর্তন না ঘটিয়ে তার ( জার্মেনিয়ান ) কেলাস জাফরির ( crystal lattice ) অনুগত হয়ে পড়ে । আর আর্সেনিকের 5টা ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের 4টি জার্মেনিয়ামের ভ্যালেন্স ইলেকট্রনগুলাের ( 4টি } অংশীদার হয় , অর্থাৎ কোভ্যালেন্ট বড তৈরি করে । যারফলে প্রত্যেক আসেনিক পরমাণুর একটা করে ভ্যালেন্স ইলেকট্রন উদ্বৃত্ত ও স্বাধীন হয়ে পড়ে এবং কেলাসের মধ্যে ঘুরে বেড়াতে থাকে । এইভাবে প্রত্যেক আর্সেনিক পরমাণ , একটা করে স্বাধীন ইলেকট্রন দান করে । তাই আসে নিককে এক্ষেত্রে ‘ দাতা ’ ( donor ) বলা হয় । আমরা জানি যে , তাপীয় উত্তেজনায় কেলাসের কিছ ; বণ্ড ভেঙ্গে যাওয়ার জন্য কিছু , ইলেকট্রন বণ্ডের বাইরে বেরিয়ে আসে এবং ইলেকট্রনের ছেড়ে আসা জায়গায় সমসংখ্যক গতের , সষ্টি হয় । আবার এই গর্তগুলােকে ভর্তি করার । জন স্বাধীন ইলেকট্রন অন্য পরমাণ , থেকে ছুটে আসে । এক্ষেত্রে ‘ গতের সংখ্যার তুলনায় স্বাধীন ইলেকট্রনের সংখ্যা অনেক বেশি হওয়ায় ( এইভাবে গঠিত কেলাসের প্রতিঘন সেন্টিমিটারে 10 ' সংখ্যক স্বাধীন ইলেকট্রন থাকে ) , তড়িৎ - পরিবহনের নেগেটিভ তড়িংযুক্ত ইলেকট্রনই ( অর্থাৎ ঋণাত্মক তড়িতাধান ) প্রধান ভূমিকা গ্রহণ করে , অর্থাৎ এইটাই ‘ সংখ্যাগুরু বাহক ’ ( majority carrier ) । এই জন্যই এই কেলাসকে N - টাইপ কেলাস বা কৃষ্টাল ( crystal ) বলা হয় । P - টাইপ কেলাস ( P - type crystal ) । অপরপক্ষে বিশদ্ধ জার্মেনিয়াম বা সিলিকন কেলাসের সঙ্গে যদি তিনটি ভ্যালেন্স ইলেকটময় । ইণ্ডিয়াম বা এ্যাল , মিনিয়াম ইত্যাদি অপদ্রব্য মেশান হয় অর্থাং ডােপিং করা হয় তাহলে P - টাইপ কেলাস তৈরি । হবে । এখন দেখা যাক কিভাবে P - টাইপ কেলাস বা কৃষ্টাল তৈরি হয় । যেহেতু গ্যালিরামের তিনটি ভ্যালেন্স
ইলেকট্রন আছে , তাই গ্যালিয়াম তার চারপাশের জার্মেনিয়াম বা সিলিকন পরমাণুর তিনটি মাত্র ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের সঙ্গে কোভ্যালেন্ট বন্ড তৈরি করতে পারবে । অর্থাৎ জার্মেনিয়াম বা সিলিকনের চতুর্থ ভ্যালেন্স ইলেকট্রনটার সঙ্গে কোন ক্যেভ্যালেন্ট বণ্ড তৈরি হবে না , কারণ গ্যালিয়ামে একটা ইলেকট্রনের অভাব হচ্ছে । সুতরাং ইলেকট্রনের এই ঘাটতির জন্য গ্যালিয়াম পরমাণুতে একটা গর্তের সৃষ্টি হবে । অতএব কেলাস জাফরির ( crystal lattice ) মধ্যস্থিত প্রত্যেক গ্যালিয়াম পরমাণুতে একটা করে গর্তের সৃষ্টি হবে , ইলেকট্রন গ্রহণ করার জন্য যে সবসময় উন্মখ হয়ে থাকবে । এইজন্য গ্যালিয়ামকে এখানে ‘ গ্রহীতা ’ ( acceptor ) বলা হয় । যেহেতু এখানে নেগেটিভ = ficeধ্য ইলেকট্রনের অভাব , তাই গত ( hole ) পজিটিভ তড়িংধমী হয়ে পড়বে । আবার যেহেতু , এক্ষেত্রে গর্তের সংখ্যা মক্ত ইলেকট্রনের তুলনায় অনেক বেশি , তাই তড়িৎ পরিবহনে গত অর্থাৎ ধনাত্মক তড়িতাধানই প্রধান ভূমিকা গহণ করে অর্থাৎ এইটাই ‘ সংখ্যাগুরু বাহক ’ ( majority carrier ) । এই জন্যই এই ধরনের কেলাসকে P - টাইপ কেলাস বা কৃষ্টাল বলা হয় । সাতরাং আমরা এখানে জানলাম যে , N - ধরনের অর্ধপরিবাহী হচ্ছে দাতা ( donor ) এবং Pধরনের অদ্ধপরিবাহী হচ্ছে গ্রহীতা ( acceptor ) । এখানে আর একটা কথা মনে রাখা প্রয়ােজন যে , N - টাইপ অথবা P - টাইপ কেলাসের কোনটাই কিন্তু শেষ পর্যন্ত তড়িতাহিত হয় না । কারণ N - টাইপ কেলাসের অতিরিক্ত ইলেকট্রনের ঋণাতাক তডিe আর্সেনিক পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক তড়িতের দ্বারা প্রশমিত হয় । আর P - টাইপ কেলাসের অতিরিক গলে ধনাত্মক তড়িৎ গ্যালিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াসের ধনাত্মক তড়িতের ঘাটতি পূরণ করে নিষ্ক্রিয় হয়ে যায় । উপরােক্ত আলােচনা থেকে আমরা জানতে পারলাম যে , জার্মেনিয়াম বা সিলিকন সেমিকন্ডাক্টার N - টাইপ না P - টাইপ কোন ধরনের কেলাসে পরিণত হবে , তা নির্ভর করে সেমিকন্ডাক্টারে কি ধর সে পরিণত হবে , তা নির্ভর করে সেমিকন্ডাক্টারে কি ধরনের অপদ্রব্য মেশান হচ্ছে তার উপর । অর্থাৎ যে অপদ্রব্যটা মেশান হচ্ছে তার ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের সংখ্যা জার্মেনিয়াম বা সিলিকনের ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের সংখ্যার চেয়ে বেশি হলে N - টাইপ কেলাস তৈরি হবে । আর অপদ্রব্যের ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের সংখ্যা জামেনিয়াম বা সিলিকনের ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের সংখ্যার চেয়ে কম হলে P - টাইপ কেলাস তৈরি হবে । P - N জাংশন বা জাংশান ব্যারিয়ার ( P - V Junction or Junction Barrier ) ® একটা P - টাইপ কৃষ্টাল এবং একটা N - টাইপ কৃষ্টালকে পরস্পরের সংস্পর্শে আনলে কি প্রতিক্রিয়া ( effect ) হয় । সে সম্বন্ধেই এখানে আলােচনা করা হবে । আমরা জানি যে , N - টাইপ কৃষ্টালের সংখ্যাগুর বাহক ( majority carrier ) হচ্ছে ইলেকট্রন , তাই এখানে মুক্ত ইলেকট্রনের সংখ্যা P - অঞ্চলের তুলনায় অনেক বেশি । আবার P - টাইপ কৃষ্টালে ‘ গত ” বা ‘ হােল ’ সংখ্যাগুর বাহকের কাজ করে , তাই এখানে গতের সংখ্যা N - অঞ্চলের তুলনায় অনেক বেশি । এবার এর N - টাইপ এবং P টাইপ কৃষ্টাল দুটোকে পাশাপাশি রেখে যুক্ত করা হলে দেখা যাবে যে , N - এর ইলেকট্রনগুলাে P - এর গতগুলাে কতৃক আকৃষ্ট হয়ে P এবং N - এর সংযােগস্থলের ( P - N junction ) দিকে ছটে যাচ্ছে । আবার একইরকমভাবে P - এর গতগলাে N - এর ইলেকট্রনগুলাে কর্তৃক আকৃষ্ট হয়ে P - N সংযােগস্থলের দিকে ছুটে যাচ্ছে । এরফলে P - N সংযােগস্থলে ইলেকট্রন এবং গত পরস্পরের সঙ্গে মিলিত হয়ে পরস্পরকে নিরপেক্ষ ( neutral ) করে তুলছে । যারফলে P - N সংযােগস্থলে একটা পাতলা পার মতাে প্রতিবন্ধকের ( thin layer barrier ) সষ্টি হচ্ছে ( মনে করা হয় , এখানে যেন একটা সর ; প্রাচীরের সষ্টি হয়েছে ) । যেহেতু এই জাংশান একটা প্রতিবন্ধক তথা ব্যারিকেট সষ্টি করছে তাই একে জাংশান ব্যারিয়ার - ও বলা হয় । P - টাইপ অঞ্চল থেকে আগত কিছু হােল এবং N - টাইপ অঞ্চল থেকে আগত কিছু , ইলেকট্রন মিলিত হয়ে P - N জাংশানে একটা নিরপেক্ষ এ্যানোেড় ক্যাথিড স্তর সষ্টি করে । সেই স্তরকে বলা হয় নিউট্রাল ব্যারিয়ার ( neutral barrier ) বা ডিপ্লিশান অঞ্চল ( Diplition region ) । এই জাংশানে একটা সামান্য ইন্টারন্যাল ভােল্টেজ থাকে । যার জন্য একে পােটেনশিয়াল ব্যারিয়ার ( potential barrier ) বা স্পেসচার্জ অঞ্চল ( space charge region ) বলে । P - N কৃষ্টাল এইভাবে সংযুক্ত হয়ে তৈরি করে সেমিকণ্ডাক্টার ডায়ােড ’ বা ‘ সলিড স্টেট ডায়ােড ’ ( solid state diode ) বা জাংশান ডায়ােড ( junction diode ) । এই ডায়ােড হচ্ছে একটা পার্টস , যা আমাদের ব্যবহারিক কাজে প্রয়ােজন হয় । ডায়ােডের P টাইপ - অঞ্চলকে বলা হয় এ্যানোড এবং N - টাইপ অঞ্চলকে বলা হয় ক্যাথোড । এখানে সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােড তথা রেক্টিফায়ার ডায়ােডের প্রতীক চিহ্ন দেখানাে হল । ০ সেমিকণ্ডাক্টার ডায়ােড তড়িৎ - প্রবাহের প্রতিক্রিয়া তথা বায়াস • এখন একটা ব্যাটারীর সাহায্যে P - N সংযােগের ( অর্থাৎ সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােডের ) P - অঞ্চলে পজিটিভ তড়িৎ এবং N - অঞ্চলে নেগেটিভ তড়িৎ সরবরাহ করা হলে , অর্থাৎ বিভব দিলে দেখা যাবে যে , সাকিটের মধ্য দিয়ে তড়িৎ - প্রবাহ হচ্ছে । কিন্তু এই তড়িং - প্রবাহ হওয়ার কারণটা কি ? ব্যাটারীর এইরকম সংযােগের ফলে ব্যাটারীর পজিটিভ টার্মিনাল কতৃক P - অঞ্চলের গর্তগুলাে বিকর্ষিত হয়ে P - N জাংশানের দিকে এগিয়ে যায় । আবার সেই একইরকমভাবে N - অঞ্চলের ইলেকট্রনগুলােও ব্যাটারীর নেগেটিভ টামিন্যাল কতৃক বিকর্ষিত হয়ে P - N জাংশানের দিকে এগিয়ে যায় । কিন্তু আমরা জানি যে , এই জাংশান বা সংযােগ স্থলে একটা প্রতিবন্ধক থাকে ( জাংশন ব্যারিয়ার ) , এবং এই প্রতিবন্ধক ইলেকট্রন ও গর্তগুলােকে সংযােগস্থল অতিক্রম করতে বাধা দেয় । কিন্তু ব্যাটারীর তড়িচ্চালক বলের প্রভাবে কিছু , ইলেকট্রন এবং কিছু , গত প্রতিবন্ধকের বাধা ভেদ করে সংযােগস্থল অতিক্রম করে যায় । সংযােগস্থল অতিক্রম করেই কিন্তু তারা ( ইলেকট্রন এবং গত ) পরস্পরের সঙ্গে মিলিত হয় এবং নিরপেক্ষ হয়ে পড়ে । যারফলে তারা তড়িৎ পরিবহনের ক্ষমতা হারিয়ে ফেলে । কিন্তু একটা করে ইলেকট্রন এবং একটা করে গত পরস্পরের সঙ্গে মিলিত হয়ে একটা করে সম্মেলন গড়ে তােলার সঙ্গে সঙ্গেই ব্যাটারীর পজিটিভ টার্মিনালের কাছে একটা করে কোভ্যালেন্ট বণ্ড ভেঙ্গে যায় । এরফলে প্রত্যেক কোভ্যালেন্ট বণ্ড থেকে একটা করে ইলেকট্রন মুক্ত হয়ে পড়ে এবং ব্যাটারীর পজিটিভ টার্মিনালে প্রবেশ করে । এই মন্ত্র ইলিকট্রনগুলাের জন্য যে গর্তগুলাের সৃষ্টি হয় সেগুলাে আবার সংযােগস্থলের দিকে এগিয়ে যায় । এদিকে আবার , প্রতেকটা গত ও ইলেকট্রনের সম্মেলনের জন্য একটা করে যে ইলেকট্রনের ঘাটতি হয় তা পরণ । করার জন্য ব্যাটারীর নেগেটিভ টামিন্যাল থেকে একটা করে ইলেকট্রন এসে N -অঞ্চলে প্রবেশ করে এবং সংযােগস্থলের দিকে এগিয়ে যায় । এরফলে সার্কিটে যতক্ষণ ব্যাটারী যুক্ত থাকে , অর্থাৎ বিভব - বৈষম্য বজায়
থাকে ততক্ষণ সাকিটে তড়িৎপ্রবাহ চলতে থাকে । Pটাইপ কৃস্টালে এই তড়িৎপ্রবাহ হচ্ছে গর্তের এবং N - টাইপ কৃষ্টালে হচ্ছে ইলেকট্রনের । * তড়িৎ - প্রবাহের এইরকম অবস্থাকে অথাৎ P - টাইপ কৃস্টালের সঙ্গে ব্যাটারীর পজিটিভ টার্মিনাল এবং N - টাইপ কৃষ্টালের সঙ্গে ব্যাটারীর নেগেটিভ টার্মিনাল যুক্ত থাকলে তাকে বলা হয় P - N জাংশানের ফরওয়ার্ড বায়াস ( Forward Bias ) বা সম্মুখ বায়াস । অথাৎ এই অবস্থায় P - N জাংশান ফরওয়ার্ড বায়াস যুক্ত । সুতরাং সহজ করে বললে দাঁড়ায় , P - N জাংশান বা সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােডের P - টাইপ কৃষ্টালে বাইরে থেকে পজিটিভ ভােল্টেজ এবং N - টাইপ কৃষ্টালে । নেগেটিভ ভােল্টেজ সাপ্লাই দিলে যে অবস্থাটা দাঁড়ায় তাকেই বলা হয় ফরওয়ার্ড বায়াস । এই অবস্থায় । তড়িৎ প্র বাহের বিরুদ্ধে খুবই কম রােধের সষ্টি হয় , যারফলে ফরওয়ার্ড
বায়াস বাড়ালে তড়িং - প্রবাহও বাড়ে । এক্ষেত্রে ফরওয়র্ড বাফ রিভার্স বয়স আরও একটা লক্ষ্য করার বিষয় হচ্ছে যে , ফরওয়ার্ড বায়াসের সময় যে অঞ্চলে গর্তের পরিমাণ বেশি সেখান থেকে গতকে সরিয়ে আনা হয় , আর যে অঞ্চলে ইলেকট্রনের পরিমাণ বেশি সেখান থেকে ইলেকটনকে সরিয়ে আনা হয় । যারফলে প্রবল তড়িৎ - প্রবাহ পাওয়া যায় । ফরওয়ার্ড বায়াসের সময় ডায়ােডের জাংশানে ভােল্টেজ ড্রপ হয় সামান্য জামেনিয়ামের ক্ষেত্রে 0 : 3 ভােল্ট এবং সিলিকনের ক্ষেত্রে 07 ভােল্ট । এবার যদি ব্যাটারীর কানেকশান উল্টো করে দেওয়া হয় , অথাৎ P - টাইপ কৃষ্টালের সঙ্গে ব্যাটারীর নেগেটিভ । টামিন্যালকে এবং N - টাইপ কৃষ্টালের সঙ্গে ব্যাটারীর পজিটিভ টার্মিনালকে যুক্ত করা হয় তাহলে যে অবস্থাটা দাঁড়াবে তাকে বলা হয় রিভাস বায়াস ( Reverse Bias ) বা বিপরীত বায়াস । এই রকম সংযােগের ফলে ব্যাটারীর নেগেটিভ টার্মিনাল P - টাইপ কৃস্টালের গতকে আকর্ষণ করে এবং ব্যাটারীর পজিটিভ টার্মিন্যাল । N - টাইপ কৃস্টালের ইলেকট্রনকে আকর্ষণ করে । যারফলে গত এবং ইলেকট্রন পরপর থেকে দূরে সরে যায় । এখানে লক্ষ্য করার বিষয় হচ্ছে যে , যে অঞ্চলে গর্তের পরিমাণ কম সেখান থেকে গতকে আকর্ষণ করা হয় , আর যে অঞ্চলে ইলেকট্রনের পরিমাণ কম সেখান থেকে ইলেকট্রনকে আকর্ষণ করা হয় । যারফলে স্বাভাবিকভাবে সাকিটে কোন তড়িৎপ্রবাহ হয় না ,অথবা হলেও প্রবাহের পরিমাণ খুবই কম হয় ।অর্থাৎ এই P - N সংযােগ তড়িৎপ্রবাহের পথে খুবই উচ্চ রােধের সৃষ্টি করে । এই অবস্থার সৃষ্টি হলে বলা হয় যে,জাংশান রিভার্স বায়াসের সঙ্গে যুক্ত।রিভার্স বায়াসের সময় ডায়েডের জাংশানে খুব সামান্য একটা লিকেজ কারেন্ট পাওয়া যায় (মাত্র কয়েক মাইক্রো এ্যামপিয়ার )।এই আলােচনা থেকে আমরা বুঝতে পারছি যে ,ডায়ােড ঠিক একটা সুইচের মতাে কাজ করে।যখন ফরওয়ার্ড বায়াসে থাকে তখন কণ্ডাক্ট করে অথাৎ সুইচ অফ বা ওপেন অবস্থায় থাকে ।
রেকটিফায়ার বা একমুখীকারক হিসাবে সেমিকণ্ডাক্টার ডায়ােডের ব্যবহার ও আগের পষ্ঠার আলােচনা
থেকে আমরা জানলাম যে , P ও N সেমিকন্ডাক্টার দুটোর সংযােগ অর্থাৎ সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােড একটা বিশেষ দিকে প্রবল তড়িৎ - প্রবাহের সষ্টি করে , কিন্তু বিপরীত দিকে কোন তড়িৎ - প্রবাহ হয় না । সেমি কণ্ডাক্টার ডায়ােডের এই ধর্মকে , ডায়োড ভালভের রেকটিফিকেশান ( rectification ) অর্থাৎ একমখীকরণ ধমের সঙ্গে তুলনা করা যায় । এই জন্যই বর্তমানে রেকটিফিকেশানের কাজে সেমিকন্ডাক্টার ডায়োড়ই বেশি ব্যবহৃত হয় । তবে রেকটিফিকেশানের কাজে ডায়ােড ভালভের মত সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােডও এ . সি - কে কেবলমাত্র পালসেটিং ডি . সি - তে পরিবর্তিত করতে পারে । এই পালসেটিং ডি . সি - কে বিশদ্ধ ডি . সি - তে পরিণত করার জন্য একটা ফিল্টার । সাকিট ব্যবহার করা হয় । রেকটিফিকেশানের কাজে সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােডের P - টাইপ কৃষ্টাল ভালভের এ্যানােডের কাজ করে । আর N - টাইপ কষ্টাল ভালভের ক্যাথােডের কাজ করে । ভালভ ডায়ােডের মত সেমিকন্ডাক্টার ( অন্ধ পরিবাহী ) ডায়ােডও অর্ধতরঙ্গ একমুখীকরণ ( Half - wave rectifier ) এবং পর্ণ - তরঙ্গ একমুখীকরণের ( Full wave rectifier ) কাজ করতে পারে । • হাফওয়েভ রেটিফিকেশান ০ অর্ধপরিবাহী বা সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােডের সাহায্যে হাফ - ওয়েভ রেকটিফিকেশান করার উপযােগী একটা সাকিট ডায়াগ্রাম এখানে দেখান হয়েছে । এখানে দেখা যাচ্ছে যে , যে এ . সি . ভােল্টেজকে ডি . সি - তে পরিণত করা হবে তাকে ( এ . সি . ইনপুট ) একটা ট্রান্সফর্মারের ( T ) প্রাইমারী ওয়্যাইন্ডিং - এর টার্মিনাল পয়েন্ট দুটোতে ( P , ও P ) প্রয়ােগ করা হয় । এরফলে ট্রান্সফর্মারের সেকেন্ডারী ওয়্যাইন্ডিং - এর টার্মিনাল পয়েন্ট দুটোতেও ( Sj ও S9 ) একটা এ . সি . ভােল্টেজ পাওয়া যায় । এই এ . সি . ভােল্টেজ S - এর সঙ্গে যুক্ত P - N সংযােগের ( সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােড ) P - অঞ্চলে প্রবেশ করে । এখন লােড R - এর দুই প্রান্তে ( A ও B ) ডি . সি . ভােল্টেজ ( আউটপট ) পাওয়া যাবে । এইরকম রেকটিফিকেশানের সময় এ . সি . কিভাবে ডি . সি - তে পরিণত হয় তা এখানে একটা চিত্রের মাধ্যমে দেখান হয়েছে । এখানে দেখা যাচ্ছে যে , এ . সি . ইনপুটের প্রথম অর্ধচক্রে ( 0 – r ) যখন P - অঞ্চল N - অঞ্চলের তুলনায় ধনাত্মক বিভব্যক্ত হয় তখন সেমিকণ্ড্যক্টার ডায়ােড ফরওয়ার্ড বায়াসযুক্ত হয় । যারফলে । ডায়ােড়ের ভিতর দিয়ে P থেকে N অভিমুখে প্রবল তড়িৎ - প্রবাহ হয় । এই সময় A বিন্দ , ধনাত্মক বিভব্যক্ত ( + ) এবং B বিন্দ ঋণাত্মক বিভব্যক্তি ( ~ ) হয় । এবার পরের অর্ধচক্রে ( T – 2 ) P - অঞ্চল N - অঞ্চলের ।
তুলনায় ঋণাত্মক বিভব্যক্ত হয় এবং তখন ডায়ােড রিভার্স বায়াসযুক্ত হয় । এই সময় সার্কিট দিয়ে বিশেষ কোন তড়িৎ প্রবাহ হয় না বললেই চলে । এই প্রক্রিয়ারই বারবার পুনরাবৃত্তি ঘটতে থাকে এবং R লােডের মধ্য দিয়ে ডাইরেক্ট কারেন্ট ( ডি . সি . ) পাওয়া যায় । এই কারেন্ট বা প্রব্যহ 180° তফাতে অদ্ধসাইন তরঙ্গের আকারে প্রবাহিত হয় । _ R - এর দুই প্রান্তের ভােল্টেজও ডি . সি . এবং এর আকারও অদ্ধ সাইন তরঙ্গের । মত । ০ ফুল - ওয়েভ রেটিফিকেশান ও দুটো সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােডের সাহায্যে ফুল - ওয়েভ রেকটিফিকেশানের উপযােগী একটা সার্কিট ডায়াগ্রাম এখানে দেখান হয়েছে । এই সার্কিটে একটা অতিরিক্ত ডায়ােডের ব্যবহার ছাড়াও এতে যে ধরনের ট্রান্সফর্মার । ( T ) ব্যবহার করা হয়েছে তার একটা বিশেষত্ব আছে । এই ট্রান্সফর্মারের সেকেণ্ডারী ওয়্যাইন্ডিং - এর কানেকশান পয়েন্ট 7 প্রত , বিডব বৈষম্য প্রথম প্রয়েড ক্রিয়াশীল ( % ) । দ্বিতীয় ক্রিয়াশীল ( ৩ ) VS রােবকের মধ্যে বিভব বৈষম্য হচ্ছে তিনটি । তাই এই ধরনের সার্কিটকে বলা হয় সেন্টার ট্যাপযুক্ত ফুল - ওয়েভ রেকটিফিকেশান সাকিট । এই সাকিটে ডায়ােড দুটোর P - অঞ্চল ( P , এবং Pa ) ট্রান্সফর্মারের সেকেণ্ডারী ওয়্যাইডিং - এর দুই ধারের ( S | এবং S ) টার্মিনাল পয়েন্ট দুটোর সঙ্গে যুক্ত । সেকেণ্ডারীর মাঝখানের টার্মিনাল পয়েন্ট ( 0 ) লােড R - এর মাধ্যমে ডায়ােড দুটোর N -
অঞ্চলের ( N ] ও Na ) সংযােগস্থলের ( M ) সঙ্গে যুক্ত । এখানেও হাফ - ওয়েভ রেকটিফিকেশানের মত এ . সি . ইনপুট ট্রান্সফর্মারের প্রাইমারীতে প্রয়ােগ করা হয় এবং লােডের দুই প্রান্ত থেকে ডি . সি . আউটপুট পাওয়া যায় । ফুল - ওয়েভ রেকটিফিকেশানের সময় এ . সি . কিভাবে ডি . সি - তে পরিণত হয় তা এর মাধ্যমে । দেখান হয়েছে । এ . সি . ইনপুটের যে অদ্ধচক্রে O বিন্দুর তুলনায় যখন S , ধনাত্মক ( পজিটিভ ) বিভবমুক্ত এবং S9 ঋণাত্মক ( নেগেটিভ ) বিভবমুক্ত হয় তখন ডায়ােড D , ফরওয়ার্ড বায়াসযুক্ত এবং ডায়ােড D , রিভার্স বায়াসযুক্ত হয় । যারফলে ঐ সময় D - এর মধ্য দিয়ে তড়িৎপ্রবাহ হয় , কিন্তু Da - এর মধ্য দিয়ে কোন প্রবাহ হতে পারে না । ঠিক পরের অর্ধচক্রের সময় ব্যাপারটা উল্টো হয় । তখন O বিন্দর তুলনায় Sj ঋণাত্মক বিভব্যক্ত এবং S9 ধনাত্মক বিভব্যক্ত হয় । সুতরাং তড়িৎ - প্রবাহও তখন D - এর মধ্য দিয়ে না হয়ে Dq - এর মধ্য দিয়ে হয় । অতএব দুটো ডায়ােড ব্যবহার করার জন্য প্রত্যেক অদ্ধ চক্ৰতেই লােড R - এর মধ্য দিয়ে একই অভিমুখে তড়িৎ - প্রবাহ হয় । যে কোন চক্রের প্রথম ও দ্বিতীয় অদ্ধে দুটো ডায়ােডের জন্য লোড R - এর ভিতর দিয়ে একই অভিমখে তড়িৎ প্রবাহ হয় । বলে একে পণতরঙ্গ একমুখীকরণ বা ফুল - ওয়েভ রেকটিফিকেশান বলা হয় । তবে এই সাকিটে দুটো অসবিধা আছে । প্রথমত এর আউটপট কম , যেহেতু এর দুটো ডায়ােই ট্রান্সফর্মারের সেকেণ্ডারী ভােল্টেজের কেবলমাত্র অদ্ধেককে কাজে লাগাতে পারে । আর দ্বিতীয়ত এতে ব্যবহৃত ডায়ােড দটোরাপ , ইনভার্স ভােল্টেজ খুব হাই । ফুল - ওয়েভ রেকটিফিকেশান আর একরকমভাবে করা হয় । তাকে বলা হয় ব্রিজটাইপ ফুল - ওয়েভ রেকটিফিকেশান । এতে ট্রান্সফর্মারের সেকেণ্ডারীর মাঝখানের ট্যাপিং - এর প্রয়ােজন হয় না । তবে এতে চারটা ডায়ােডের প্রয়ােজন হয় এবং ডায়ােডগুলােকে এমনভাবে যুক্ত করা হয় , যেন তারা একটা ব্রিজ বা সেতুর মত আকৃতি ধারণ করে । । এখানে ট্রান্সফর্মারের সেকেন্ডারী থেকে এ . সি . সাপ্লাই দেওয়া হয় কোণাকুনিভাবে যুক্ত ব্রিজের দুটো বিপরীত প্রান্তে । ব্রিজের বাকি দুটো প্রান্তে লােড রেজিস্ট্যার ( RI ) যুক্ত থাকে । সেকেণ্ডারী ভােল্টেজের পজিটিভ হাফ - সাইকল - এর সময় ট্রান্সফর্মারের সেকেণ্ডারী ওয়্যাইন্ডিং - এর P প্রান্ত হয় পজিটিভ যুক্ত , আর Q প্রান্ত হয় নেগেটিভ যুক্ত । এরফলে ডায়ােড D ও D % ফরওয়ার্ড বায়াসের সৃষ্টি করে , আর ডায়ােড D ও D , রিভার্স বায়াসের সৃষ্টি করে । সুতরাং কেবলমাত্র D ও D ডায়ােড দুটো কণ্ডাক্ট করতে পারে । এই ডায়োড দুটো লােড RL - এর মাধ্যমে সিরিজে যুক্ত হয় এবং লােড RL - এর মাধ্যমে A থেকে B - তে কারেন্ট প্রবাহিত হয় , যেরকম ডট ডট চিহ্ন যুক্ত তীরচিহ্ন দিয়ে দেখান হয়েছে আবার সেকেন্ডারী ভােল্টেজের নেগেটিভ হাফ - সাইকল - এর সময় ট্রান্সফর্মারের সেকেন্ডারী ওয়্যাইন্ডিং - এর P প্রান্ত হয় । নেগেটিভ যক্ত , আর Q প্রান্ত হয় পজিটিভ যুক্ত । এরফলে ডায়ােড D ও D » ফরওয়ার্ড বায়াসের সষ্টি করে , আর ডায়ােড D , ও D , রিভার্স বায়াসের সৃষ্টি করে । সুতরাং যখন কেবলমাত্র D ও Dj ডায়ােড দুটো কন্ডাক্ট করতে পারে । এই ডায়ােড দুটো লােড RL - এর মাধ্যমে সিরিজে যুক্ত হয় এবং লােড RL - এর মাধ্যমে A থেকে B - তে কবে প্রবাহিত হয় , অর্থাৎ পজিটিভ হাফ - সাইকল - এর মত একই দিকে । যারফলে we = thভ এবং নেগেটিভ হাফ - সাইকল উভয় ক্ষেত্রেই লােড RI - এর উভয় প্রান্ত থেকে ডি . সি . আউটপট । পায়া যায় । এই সাকিটের দুটো বিশেষ সুবিধা হচ্ছে - প্রথমত একই সেকেন্ডারী ভােল্টেজে সেন্টার ট্যাপ যুক্ত ট্রান্সফর্মারের সাকিটের চেয়ে এর আউটপট বিগণ । আর দ্বিতীয়ত সেন্টার ট্যাপ যা সাকিটের তুলনায় এর পিক ইনভাস ভােল্টেজ হচ্ছে অর্ধেক । অবশ্য এই সাকিটে কিছু অসুবিধাও আছে । যেমন এ , সি . ইনপুটের প্রত্যেক হাফ - সাইকল - এর সময় সিরিজে যুক্ত দুটো করে ডায়ােড কন্ডাক্ট করে । যারফলে সেন্টার ট্যাপযুক্ত সাকিটের তুলনায় এই সাকিটের ইন্টারন্যাল । রেজিস্ট্যান্স বেশি হওয়ায় ভােল্টেজ ড্রপ হয় দ্বিগুণ । সুতরাং সেকেন্ডারী ভােল্টেজ অল্প হলে এই সার্কিটে বেশ অসুবিধার সষ্টি হয় । ® সেমিকন্টাক্টার ডায়ােডের লিড চেনার উপায় । বিভিন্ন কাজের উপযােগী বিভিন্ন ধরনের সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােড তথা রেক্টিফায়ার ডায়ােড তৈরি হয় । তাদের লিড চেনার উপায়ও ভিন্ন ভিন্ন । নীচে চিত্রসহ সেই সম্বন্ধে আলােচনা করা হয়েছে । সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােড হচ্ছে দটো টামিন্যাল বিশিষ্ট ডিভাইস । এর একটা টামিন্যালকে বলা হয় ক্যাথােড ’ এবং অন্য টামিন্যালকে বলা হয় ‘ এ্যানােড ’ । দেখান হয়েছে কিভাবে বিভিন্ন রেক্টিফায়ার ৈৈথড এন্টেড ফ্যাথােড় এলে । স্যাথেড় ( A ) ( C ) . ডায়ােডের এ্যানােড ও ক্যাথােড টার্মিনাল চেনা যায় । কিছু কিছু ক্ষেত্রে ডায়ােডের ক্যাথােডের দিকটা কেবল গােল মত করা থাকে কিছু কিছু ক্ষেত্রে ক্যাথােডের দিকটায় একটা লাল বা নীল দাগ টানা থাকে । কিছু কিছু ক্ষেত্রে ক্যাথােডের দিকটায় একটা ফুটকির মত চিহ্ন থাকে আবার হাই পাওয়ার রেক্টিফায়ার ডায়োডের ক্ষেত্রে একটা , ক্যাথােড হিসাবে কাজ করে । এই ধরনের ডায়ােডকে লাে - ভােল্টেজ রেকটিফায়ার হিসাবে ব্যবহার করা হয় । এদেরকে সাধারণত রেডিও , টেপ রেকডরি এবং টিভি প্রভৃতির পাওয়ার সাপ্লাই সাকিটে ব্যবহার করা হয় । রেটিফায়ার ডায়ােভের কার্যকরী বৈশিষ্ট্য যখন রেক্টিফায়ার ডায়ােডের এ্যানােডকে ব্যাটারীর পজিটিভ টামিন্যালের সঙ্গে এবং ক্যাথােডকে ব্যাটারীর নেগেটিভ টামিন্যালের সঙ্গে যুক্ত করা হয় তখন ডায়ােড কণ্ডাক্ট করতে আরম্ভ করে , অথাৎ ডায়ােডের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হতে থাকে । অন্যভাবে বললে ব্যাপারটা দাঁড়ায় এই যে , যখন এ্যানােড ক্যাথােডের তুলনায় নেগেটিভ তখন ডায়ােড কণ্ডাক্ট করে না , অর্থাৎ ডায়ােডের মধ্য দিয়ে কোন কারেন্ট প্রবাহিত হয় না । সুতরাং দেখা যাচ্ছে যে , এ্যানােড ক্যাথােডের । তলনায় পজিটিভ হলে তারমধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হয় এবং এই সময় ডায়ােড ফরওয়ার্ড বায়াস ’ - এ থাকে । আর এনােড ক্যাথােডের তুলনায় নেগেটিভ হলে তার মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হয় না এবং এই সময় ডায়োড ‘ বিভামর্শ বায়াস ’ - এ থাকে । সকত আলােচনায় আমরা দেখেছি যে , P - N সংযােগ বা সেমিকন্ডাক্তার ডায়ােডে ফরওয়ার্ড বায়াস প্রয়োগ ।
করলে সাকিটে প্রবল তড়িৎ - প্রবাহের সষ্টি হয় , এবং সামান্য মাত্র ভােজ বদ্ধিতে প্রবাহমাত্রা দ্রুত বৃদ্ধি পায় । কিন্তু রিভাস বায়াস প্রয়ােগ করলে কোন তড়িৎ - প্রবাহ হয় না । তবে এক্ষেত্রে যদি ভােল্টেজ বাড়িয়ে দেওয়া হয় তাহলে একটা কারেন্ট প্রবাহিত হবে । এই কারেন্টকে বলা হয় লিকেজ কারেন্ট । লিকেজ কারেন্ট প্রবাহিত হওয়ার ধর্মটা সমস্ত সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােডের মধ্যেই বর্তমান । পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে , ফরওয়ার্ড বায়াসের ক্ষেত্রে প্রবাহমাত্রা বৃদ্ধি পেয়ে কোন কোন ক্ষেত্রে কয়েক এ্যামপিয়ার পর্যন্ত হয় । কিন্তু রিভার্স বায়াসের ক্ষেত্রে প্রবাহ মাত্রা হয় মাত্র কয়েক মাইক্রো - এ্যামপিয়ার । রিভাস বায়াসের ক্ষেত্রে দেখা গেছে যে , প্রবাহমাত্রা ক্রমে ক্রমে বাড়িয়ে গেলে একটা বিশেষ ভােল্টেজে এসে প্রবাহমাত্রা হঠাৎ খুব বেশি বেড়ে যায় । মনে করা হয় যে , এই সময় P - N সংযােগ বা জাংশানের রােধ সম্পর্ণেভাবে ভেঙ্গে যায় । তাই এই বিশেষ ভােল্টেজকে বলা হয় ব্রেকডাউন ভোল্টেজ বা জেনার ভোল্টেজ বা এ্যাভাল্যান্স ( avalance ) ভােল্টেজ । এই ঘটনাকে বলা হয় জেনার এফেক্ট । সেমিকন্ডাক্টার ডায়ােডের এই বিশেষ গুণের জন্য ভােল্টেজ নিয়ন্ত্রণের কাজে জেনার এফেক্টের প্রয়ােগ আছে । ঠিক যে পয়েন্টে জেনার ভােল্টেজের সষ্টি হয় তাকে বলা হয় । জেনার পয়েন্ট বা রিভাস ভোল্টেজ ব্রেকডাউন পয়েন্ট । ব্রেকডাউন ভােল্টেজ একবার এসে গেলেই রেক্টিফায়ার ডায়ােড নষ্ট হয়ে যায় । এ তখন ইলেকট্রিসিটি কণ্ডাক্ট করতে । আরম্ভ করে । ধরা যাক ডায়ােডের রিভাস ব্রেকডাউন ভােল্টেজ হচ্ছে 50 ভােল্ট । যদি এখানে 20 ভােল্টের রিভাস বায়াস ভােল্টেজ প্রয়ােগ করা হয়
তাহলে ডায়োড কণ্ডাক্ট করবে না এবং তার মধ্য দিয়ে কোন কারেন্ট প্রবাহিত হবে না।আর যদি এখানে 50ভােল্টের রিভাস বায়াস ভােল্টেজ প্রয়ােগ করা হয় তাহলে তা হবে ডায়ােডের রিভাস ব্রেকডাউন।ভােল্টেজের সমান।সেক্ষেত্রে ডায়ােড কণ্ডাক্ট করবে এবং তার মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হতে থাকবে । সতরাং এইআলােচনা থেকেএকটাবিষয়ে খেয়ালরাখতে হবে যে ,যদি রিভার্স ভােল্টেজ ডায়ােডের ব্রেকডাউনভােল্টেজের কাছে।পৌছে যায় তাহলেডায়ােড নষ্ট হয়েযাবে