फॉरवर्ड बनाम रिवर्स बायसिंग: अंतर और तुलना

चाबी छीन लेना

1. फॉरवर्ड बायसिंग तब होता है जब वोल्टेज स्रोत का सकारात्मक टर्मिनल पी-प्रकार अर्धचालक से जुड़ा होता है। यह अवरोध क्षमता को कम करता है और धारा प्रवाह की अनुमति देता है।
2. रिवर्स बायसिंग सकारात्मक टर्मिनल को एन-प्रकार अर्धचालक से जोड़ता है, जिससे बाधा क्षमता बढ़ती है और वर्तमान प्रवाह को रोका जाता है।
3. फॉरवर्ड बायसिंग एक डायोड को "चालू" कर देता है जिससे करंट प्रवाहित होता है, जबकि रिवर्स बायसिंग इसे "ऑफ" कर देता है, जिससे करंट अवरुद्ध हो जाता है।

फॉरवर्ड बायसिंग क्या है?

फॉरवर्ड बायसिंग एक शब्द है जिसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स में वोल्टेज के अनुप्रयोग का वर्णन करने के लिए किया जाता है जो डायोड या सेमीकंडक्टर जंक्शन के माध्यम से करंट प्रवाहित करने की अनुमति देता है। फॉरवर्ड बायसिंग में, पावर स्रोत का सकारात्मक टर्मिनल डायोड या जंक्शन के पी-क्षेत्र (सकारात्मक क्षेत्र) से जुड़ा होता है, जबकि नकारात्मक टर्मिनल एन-क्षेत्र (नकारात्मक क्षेत्र) से जुड़ा होता है।

जब एक डायोड अग्र-अभिनत होता है, तो यह इसके माध्यम से धारा को आसानी से प्रवाहित करने की अनुमति देता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पी-क्षेत्र पर लागू सकारात्मक वोल्टेज बहुसंख्यक चार्ज वाहक (छेद) को जंक्शन की ओर धकेलता है, जबकि एन-क्षेत्र पर लागू नकारात्मक वोल्टेज अल्पसंख्यक चार्ज वाहक (इलेक्ट्रॉनों) को जंक्शन से दूर धकेलता है। परिणामस्वरूप, क्षय क्षेत्र (बिना आवेश वाहक वाले जंक्शन के पास का क्षेत्र) संकीर्ण हो जाता है, जिससे करंट प्रवाहित हो पाता है।

रिवर्स बायसिंग क्या है?

रिवर्स बायसिंग एक वोल्टेज का अनुप्रयोग है जो डायोड या सेमीकंडक्टर जंक्शन के माध्यम से धारा के सामान्य प्रवाह का विरोध करता है। रिवर्स बायसिंग में, पावर स्रोत का सकारात्मक टर्मिनल डायोड या जंक्शन के एन-क्षेत्र (नकारात्मक क्षेत्र) से जुड़ा होता है, जबकि नकारात्मक टर्मिनल पी-क्षेत्र (सकारात्मक क्षेत्र) से जुड़ा होता है।

जब एक डायोड रिवर्स बायस्ड होता है, तो यह इसके माध्यम से करंट के प्रवाह को रोकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एन-क्षेत्र पर लागू सकारात्मक वोल्टेज जंक्शन से दूर बहुसंख्यक चार्ज वाहक (इलेक्ट्रॉनों) को आकर्षित करता है, जबकि पी-क्षेत्र पर लागू नकारात्मक वोल्टेज अल्पसंख्यक चार्ज वाहक (छेद) को जंक्शन की ओर आकर्षित करता है। परिणामस्वरूप, क्षय क्षेत्र (बिना आवेश वाहक वाले जंक्शन के पास का क्षेत्र) चौड़ा हो जाता है, जिससे एक अवरोध पैदा होता है जो धारा के प्रवाह को रोकता है।

फॉरवर्ड बायसिंग और रिवर्स बायसिंग के बीच अंतर

1. फॉरवर्ड बायसिंग में, डायोड या जंक्शन करंट को एनोड से कैथोड तक आगे की दिशा में आसानी से प्रवाहित करने की अनुमति देता है। रिवर्स बायसिंग में, डायोड या जंक्शन करंट के प्रवाह को रोकता है और इसे विपरीत दिशा में बहने से रोकता है।
2. फॉरवर्ड बायसिंग में, पावर स्रोत का सकारात्मक टर्मिनल डायोड या जंक्शन के पी-क्षेत्र से जुड़ा होता है, जबकि नकारात्मक टर्मिनल एन-क्षेत्र से जुड़ा होता है। रिवर्स बायसिंग में, ध्रुवता उलट जाती है, जिसमें सकारात्मक टर्मिनल एन-क्षेत्र से जुड़ा होता है और नकारात्मक टर्मिनल पी-क्षेत्र से जुड़ा होता है।
3. फॉरवर्ड बायसिंग एक डायोड या जंक्शन में कमी क्षेत्र (बिना चार्ज वाहक वाले जंक्शन के पास का क्षेत्र) को संकीर्ण करता है, जिससे करंट प्रवाहित होता है। रिवर्स बायसिंग कमी क्षेत्र को चौड़ा करता है, जिससे एक बाधा उत्पन्न होती है जो वर्तमान प्रवाह को रोकती है।
4. फॉरवर्ड बायसिंग के लिए बाधा को दूर करने और करंट प्रवाह की अनुमति देने के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप (सिलिकॉन डायोड के लिए लगभग 0.6 से 0.7 वोल्ट) से अधिक वोल्टेज की आवश्यकता होती है। रिवर्स बायसिंग के लिए एक महत्वपूर्ण रिवर्स करंट प्रवाह बनाने के लिए रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज से अधिक वोल्टेज की आवश्यकता होती है।
5. फॉरवर्ड बायसिंग एक डायोड को एक बंद स्विच की तरह व्यवहार करने की अनुमति देता है, जो आगे की दिशा में करंट का संचालन करता है। रिवर्स बायसिंग के कारण डायोड एक खुले स्विच की तरह व्यवहार करता है, जिससे विपरीत दिशा में करंट का प्रवाह अवरुद्ध हो जाता है।

फॉरवर्ड बायसिंग और रिवर्स बायसिंग के बीच तुलना

तुलना का पैरामीटर	फॉरवर्ड बायसिंग	रिवर्स बायसिंग
वर्तमान प्रवाह	धारा को आगे की दिशा में प्रवाहित करने की अनुमति देता है	विपरीत दिशा में धारा प्रवाह को अवरुद्ध करता है
वोल्टेज ध्रुवता	सकारात्मक टर्मिनल पी-क्षेत्र से जुड़ा है	सकारात्मक टर्मिनल एन-क्षेत्र से जुड़ा है
रिक्तीकरण क्षेत्र	वर्तमान चालन को सक्षम करते हुए, कमी क्षेत्र को सीमित करता है	क्षय क्षेत्र को चौड़ा करता है, जिससे धारा प्रवाह के लिए अवरोध उत्पन्न होता है
वोल्टेज की आवश्यकता	आगे के वोल्टेज ड्रॉप से ​​अधिक वोल्टेज की आवश्यकता होती है	रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज से अधिक वोल्टेज की आवश्यकता होती है
डायोड व्यवहार	एक बंद स्विच के रूप में कार्य करता है, जिससे करंट प्रवाहित होता है	एक खुले स्विच के रूप में कार्य करता है, वर्तमान प्रवाह को रोकता है

संदर्भ

1. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.363935
2. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201302818

अंतिम अद्यतन: 26 अगस्त, 2023