Students can go through AP Inter 2nd Year Physics Notes 15th Lesson అర్ధవాహక ఎలక్ట్రానిక్స్, పదార్థాలు, పరికారాలు, సరళవలయాలు will help students in revising the entire concepts quickly.
AP Inter 2nd Year Physics Notes 15th Lesson అర్ధవాహక ఎలక్ట్రానిక్స్, పదార్థాలు, పరికారాలు, సరళవలయాలు
→ ఒక ఆర్టిటాల్కు సంబంధించిన అతిదగ్గరగా ఉన్న అన్ని శక్తిస్థాయిల సమూహాన్ని శక్తి పట్టీ అంటారు.
→ ఒక పదార్థంలో సంయోజక ఎలక్ట్రాన్ల తో పూర్తిగా (లేదా) పాక్షికంగా నింపబడి ఉన్న పట్టీని సంయోజక పట్టీ అంటారు.
→ ఒక పదార్థంలో పూర్తిగా ఖాళీగా ఉండే పట్టీని వాహక పట్టీ అంటారు.
→ సంయోజక పట్టీ మరియు వాహక పట్టీ మధ్య అంతరం : అది ఏమంటే వాహక పట్టీ యొక్క నిన్న శక్తి నుంచి సంయోజక పట్టీ అధికశక్తుల మధ్యగల భేదం అని అర్థం. దీనినే నిషిద్ధ శక్తి అంతరం అంటారు.
→ వాహకాలలో సంయోజకపట్టీ, వహన పట్టీతో అతిపాతం చెంది ఉంటుంది.
→ సంయోజక పట్టీ, వహన పట్టీల మధ్య శక్తి అంతరం 5 eV లు, అంతకంటే ఎక్కువ ఉన్నట్లయితే వాటిని బంధకాలు అంటారు.
→ నిషిద్ధ శక్తి అంతరం 1 eV ఉన్న వాటిని అర్థవాహకాలు అంటారు.
→ సంయోజనీయ బంధంలో ఎలక్ట్రాన్ ఖాళీ చేసిన ప్రాంతాన్ని రంధ్రం అంటారు. దీనికి ధనాత్మక ఆవేశం ఉంటుంది. విద్యుత్ క్షేత్రంలో రంధ్రం, ఎలక్ట్రాన్కు వ్యతిరేకంగా ప్రయాణిస్తుంది. రంధ్రాలు సంయోజక పట్టీలో ఉంటాయి. రంధ్రాలు విద్యుత్ క్షేత్ర దిశలో ప్రయాణిస్తాయి. ఎలక్ట్రాన్లు విద్యుత్ క్షేత్రానికి వ్యతిరేకంగా ప్రయాణిస్తాయి.
→ స్వభావజ అర్థవాహకాలలో రంధ్రాల సాంద్రత (np) లకు వహన ఎలక్ట్రాన్ల ల సాంద్రత ne కు సమానం.
→ అర్థవాహకం మాలిన్యీకరణం చెందిన దానిని అస్వభావజ అర్థవాహకం అంటారు. దీని ద్వారా వాహకత్వం పెరుగుతుంది.
→ అస్వభావజ అర్ధవాహకాలు రెండు రకాలు
- n రకం అర్ధవాహకం
- p – రకం అర్ధవాహకం.
→ ఒక పరిశుద్ధమైన చతుస్సంయోజక అర్ధవాహకానికి పంచసంయోజక మాలిన్యాన్ని కలిపితే n అస్వభావజ అర్ధవాహకం ఏర్పడుతుంది. పంచసంయోజక మాలిన్యాలు
- ఫాస్ఫరస్
- ఆర్సెనిక్
- ఆంటిమోని.
→ పంచసంయోజక మాలిన్యం వహన ఎలక్ట్రాన్లను ఇస్తుంది. వీటిశక్తిస్థాయిలు వహన పట్టీకి దగ్గరలో ఉంటాయి. ఈ శక్తి స్థాయిలను దాత శక్తి స్థాయిలు అంటారు. పంచసంయోజక మాలిన్యాన్ని దాత మాలిన్యం అంటారు.
→ n -రకం అస్వభావజ అర్థవాహకంలో వహన ఎలక్ట్రాన్ల సాంద్రత (n) రంధ్రాల సాంద్రతకు (n) చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది.
→ త్రి సంయోజక మాలిన్యాన్ని పరిశుద్ధ సిలికాన్కు (లేదా) జెర్మేనియమ్కు కలిపితే వచ్చే దానిని p – రకం అస్వభావజ అర్థవాహకం అంటారు. త్రిసంయోజక మాలిన్యాలు బోరాన్, అల్యూమినియం, ఇండియమ్ మరియు గ్వాలియం.
→ త్రిసంయోజక మాలిన్యం రంధ్రాలను ఏర్పరుస్తుంది. వీటి శక్తిస్థాయి సంయోజక పట్టీకి పైన దగ్గరగా ఉంటాయి. ఈ శక్తి స్థాయిలను గ్రహీత స్థాయిలు అంటారు. త్రిసంయోజక మాలిన్యాన్ని గ్రహీత మాలిన్యం అంటారు.
→ p – రకం అర్థవాహకాలలో రంధ్రాలు అధిక సంఖ్యాక ఆవేశవాహకాలు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు అల్పసంఖ్యాక ఆవేశవాహకాలు.
→ p – n సంధి దగ్గర ప్రాంతాన్ని లేమిపొర అంటారు. దీనిలో రంధ్రాలు మరియు వాహక ఎలక్ట్రానులు ఉండవు. దీని వెడల్పు 1 μm.
→ p – n సంధి వద్ద ఏర్పడిన పొటెన్షియల్ భేదాన్ని అవరోధ పొటెన్షియల్ అని అంటారు.
→ డయోడ్ పురో బయాస్ లో ఉన్నప్పుడు, లేమిపొర వెడల్పు అవరోధ పొటెన్షియల్ ఎత్తు మరియు నిరోధకం తగ్గుతుంది. అధిక సంఖ్యాక ఆవేశాల వల్ల విసరణ విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది. ఈ విద్యుత్ మిల్లీ ఆంపియర్లో ఉంటుంది.
→ డయోడ్ తిరోబయాస్లో ఉన్నప్పుడు లేమిపొర, అవరోధ పొటెన్షియల్ ఎత్తు మరియు నిరోధకం పెరుగుతుంది. అల్పసంఖ్యాక ఆవేశాల ప్రవాహం వలన డ్రిఫ్ట్ విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది. ఈ విద్యుత్తు సిలికాన్ లో nA లో జెర్మేనియంలో mA లో ఉంటుంది.
→ ఏకాంతర విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఏకముఖ విద్యుత్ ప్రవాహంగా మార్చే ప్రక్రియనే ఏకధిక్కరణం అంటారు. అర్ధతరంగ ఏకధిక్కరణి దక్షత 40.6 %
→ పూర్ణతరంగ ఏకధిక్కరణిలో ఏకముఖ విద్యుత్ రెండు అర్థచక్రాలలోను ప్రవహిస్తుంది. పూర్ణతరంగ ఏకధిక్కరణి దక్షత 81.2%.
→ తిరోబయాస్లో గల p – n సంధిలో ఏ పొటెన్షియల్ వద్ద విచ్ఛేదనం జరుగుతుందో ఆ వోల్టేజిని విచ్ఛేదన వోల్టేజి (లేదా) జీనర్ వోల్టేజి అంటారు.
→ డయోడ్లలో రెండు రకాల విచ్ఛేదనాలు జరుగుతాయి. అవలాంచి విచ్ఛేదనం, జీనర్ విచ్ఛేదనం.
→ జీనర్ డయోడ్, p n డయోడ్ మాదిరిగానే పురోబయాస్లో విద్యుత్ ప్రవహింపచేస్తుంది. మరియు తిరోబయాస్లో అనువర్తిత బాహ్యవోల్టేజి జీనర్ విచ్ఛేదన వోల్టేజికి మించినప్పుడు కూడా విద్యుత్ ప్రసరణ జరుగుతుంది. జీనర్ డయోడ్ను వోల్టేజి నియంత్రిణిగా వాడతారు.
→ ట్రాన్సిస్టర్లో మూడు భాగాలుంటాయి. (i) ఉద్గారకం (E) (ii) ఆధారం (B) (iii) సేకరణి (C)
ఉద్గారకాన్ని అత్యధికంగా మాదీకరణం చేస్తారు.
ఆధారాన్ని అతి స్వల్పంగా మాదీకరణం చేస్తారు.
సేకరణిని ఒక మోస్తరుగా మాదీకరణం చేస్తారు.
→ ట్రాన్సిస్టర్లు రెండు రకాలు
- p-n-p ట్రాన్సిస్టరు
- n-p-n ట్రాన్సిస్టరు.
ట్రాన్సిస్టర్ విన్యాసాలు మూడు రకాలు అవి
- ఉమ్మడి ఆధార విన్యాసం
- ఉమ్మడి ఉద్గార విన్యాసం
- ఉమ్మడి సేకరణి విన్యాసం
→ ట్రాన్సిస్టరు మాములుగా పనిచేయడానికి ఉద్గార-ఆధారాల మధ్య సంధి పురో బయాస్ లోను, సేకరణి సంధి తిరోబయాస్లోలో కలపాలి.
→ ట్రాన్సిస్టర్ మరియు డయోడ్లో విద్యుత్ ప్రవాహం రంధ్రాలు మరియు ఎలక్ట్రాన్ల వల్ల జరిగితే, బాహ్య వలయంలో మాత్రం ఎలక్ట్రాన్ల వల్లనే జరుగుతుంది.
→ ఉమ్మడి ఉద్గార ప్రవాహ వర్ధక గుణకం (B) ను సేకరణి విద్యుత్ మార్పుకు, ఆధార విద్యుత్ లోని మార్పులకు గల నిష్పత్తి
ఇది 20 నుండి 100 మధ్య ఉంటుంది.
ట్రాన్సిస్టర్ను వర్ధకంగా ఉపయోగిస్తారు.
→ వివిధ రకాలైన ద్వారాలు ఏమిటంటే
- AND ద్వారం
- OR ద్వారం
- NOT ద్వారం
- NOR ద్వారం మరియు
- NAND ద్వారాలు.
→ రెండు నివేశన టెర్మినల్లు High (1) లో ఉన్నప్పుడే నిర్గమనంలో High (1) వచ్చే లాజిక్ వలయాన్ని AND ద్వారం అంటారు.
→ ఒకటి (లేదా) రెండు నివేశన టెర్మినల్లు high (1) లో ఉన్నట్లయితే నిర్గమనంలో high (1) వచ్చే లాజిక్ వలయాన్ని OR ద్వారం అంటారు.
→ నిర్గమనంలో వచ్చే విలువ నివేశన విలువకు విరుద్ధంగా వచ్చే లాజిక్ వలయాన్ని NOT ద్వారం అంటారు.
→ OR ద్వారం నిర్గమనంలో NOT ద్వారాన్ని కలిపితే NOR ద్వారం లభిస్తుంది. NOR ద్వారం NOT ద్వారం.
→ నిర్ణీతమైన అభిలక్షణాలు కలిగిన ఎలక్ట్రానిక్ వలయాన్ని లాజిక్ ద్వారం అంటారు.