अर्धचालक जंक्शनों में अंतर्निहित क्षमता को समझना इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को डिजाइन और विश्लेषण करने के लिए आवश्यक है। यह लेख इस महत्वपूर्ण पैरामीटर को सही ढंग से निर्धारित करने के लिए व्यावहारिक तरीकों का पता लगाता है।

विधि 1: Capacitance-Voltage (C-V) मापन

C-V माप में डायोड के डिप्लेशन क्षेत्र का विश्लेषण करना शामिल है। एक रिवर्स पूर्वाग्रह लागू करके और समाई को मापने के द्वारा, अंतर्निहित क्षमता को संबंध का उपयोग करके गणना की जा सकती है:

V bi = (KT/q) * ln(N A * N D/n i^2) + V R]

जहां V bi अंतर्निहित क्षमता है, N A और N D डोपिंग सांद्रता हैं, n i आंतरिक वाहक एकाग्रता है, V R लागू विपरीत पूर्वाग्रह है, और अन्य प्रतीकों का अपना सामान्य अर्थ है।

विधि: ओपन सर्किट वोल्टेज विधि

यह विधि रोशनी के तहत डायोड के ओपन सर्किट वोल्टेज (V OC) को मापती है। V OC समीकरण द्वारा निर्मित क्षमता से संबंधित है:

V OC ≈ V bi - (KT/q) * ln(I L/I 0)]

यहां, आई एल फोटोक्रिकेट है और आई 0 संतृप्ति चालू है। वी ओसी को मापने और वर्तमान मूल्यों को जानने के द्वारा, वी बी का अनुमान लगाया जा सकता है।

विधि 3: Electroluminescence और Photoluminescence

ऑप्टिकल तरीकों में जंक्शन के उत्सर्जन स्पेक्ट्रा का विश्लेषण शामिल है। चरम उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य ऊर्जा अंतर से संबंधित है, जिसका उपयोग अप्रत्यक्ष रूप से अंतर्निहित संभावित क्षमता को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।

ये विधियां उन सामग्रियों के लिए उपयोगी हैं जहां विद्युत माप चुनौतीपूर्ण हैं।

सारांश

  • समाई-वोल्टेज माप
  • ओपन सर्किट वोल्टेज विधि
  • ऑप्टिकल उत्सर्जन विश्लेषण