कक्षा 12 भौतिकी अध्याय 14 अर्धचालक युक्तियाँ प्रश्न pdf हिंदी महत्वपूर्ण लघु उत्तरीय प्रश्न
प्रिय छात्रों कक्षा 12 भौतिकी अध्याय 14 अर्धचालक युक्तियाँ प्रश्न pdf हिंदी महत्वपूर्ण लघु उत्तरीय प्रश्न उत्तर के साथ एक स्थान पर एकत्र किए गए हैं ताकि आप सभी को अपनी 12 बिहार बोर्ड परीक्षा के साथ-साथ यूपी बोर्ड परीक्षा, झारखंड बोर्ड परीक्षा, एमपी बोर्ड परीक्षा ,राजस्थान बोर्ड परीक्षा, और अन्य बोर्ड परीक्षाके लिए तैयार किया जा सके। अधिक सहायता के लिए मेरे नवेंदु क्लासेस यूट्यूब चैनल पर जाएं।
प्रश्न(1)- अर्धचालक से आप क्या समझते हैं ?
बिहार बोर्ड-2020
उत्तर- जिस पदार्थ में चालन बैंड और संयोजी बैंड के बीच एक छोटा वर्जित क्षेत्र होता है उसे अर्धचालक कहते हैं।
• इसकी चालकता चालक और अचालक के बीच होती है।
• इसमें अल्प संख्या में मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं।
प्रश्न(2)- डोपिंग क्या है?
बिहार बोर्ड-2012
उत्तर- किसी शुद्ध अर्धचालक में अशुद्धियाँ मिलाने की प्रक्रिया को डोपिंग कहते हैं।
• अर्द्धचालक में मिलाई जाने वाली अशुद्धियों को डोपेंट कहा जाता है।
• डोपिंग के बाद, एक शुद्ध अर्धचालक अशुद्ध अर्धचालक बन जाता है जैसे - शुद्ध सिलिकॉन में आर्सेनिक मिलाने से यह n टाइप का अर्धचालक बन जाता है।
प्रश्न(3)- n टाइप के अर्धचालक को समझाइए।
बिहार बोर्ड-2021
उत्तर- n टाइप अर्द्धचालक - जब टेट्रावैलेंट परमाणु (जैसे- जर्मेनियम-Ge, सिलिकॉन-Si) को पेंटावैलेंट परमाणुओं (जैसे- फास्फोरस-पी, आर्सेनिक-As, एंटीमनी-Sb,बिस्मथ-Bi) से डोप किया जाता है तो इसे n टाइप अर्द्धचालक कहते है। अर्धचालक।
या
जब एक शुद्ध अर्द्धचालक में एक पेंटावैलेंट अशुद्धता जोड़ी जाती है तो इसे n टाइप का अर्धचालक कहते है।
आर्सेनिक के चार संयोजी इलेक्ट्रॉन चार जर्मेनियम परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंधन बनाते हैं और पांचवां इलेक्ट्रॉन मुक्त रह जाता है। ऐसे अर्धचालकों में इलेक्ट्रॉन बहुसंख्यक होते हैं। इलेक्ट्रॉनों पर ऋणात्मक आवेश होता है इसलिए इसे n प्रकार या दाता प्रकार का अर्धचालक कहा जाता है।
प्रश्न(4)- p टाइप और n टाइप अर्द्धचालक से आप क्या समझते हैं? p-n जंक्शन डायोड की कार्यप्रणाली समझाइए।
बिहार बोर्ड-2020
उत्तर- n टाइप अर्द्धचालक- जब चतुःसंयोजी परमाणु (जैसे- जर्मेनियम-Ge, सिलिकॉन-Si) को पंचसंयोजी परमाणुओं (जैसे- फास्फोरस-P, आर्सेनिक-As, एंटीमनी-Sb,बिस्मथ-Bi) से डोप किया जाता है तो इसे n टाइप अर्द्धचालक कहते है।
या
जब एक शुद्ध अर्द्धचालक में एक पंचसंयोजी अशुद्धता जोड़ी जाती है तो इसे n टाइप अर्द्धचालक कहते है।
आर्सेनिक के चार संयोजी इलेक्ट्रॉन चार जर्मेनियम परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंधन बनाते हैं और पांचवां इलेक्ट्रॉन मुक्त रह जाता है। ऐसे अर्धचालकों में इलेक्ट्रॉन बहुसंख्यक होते हैं। इलेक्ट्रॉनों पर ऋणात्मक आवेश होता है इसलिए इसे n प्रकार या दाता प्रकार का अर्द्धचालक कहते है।
p टाइप अर्द्धचालक- जब चतुःसंयोजी परमाणु (जैसे- जर्मेनियम-Ge, सिलिकॉन-Si) को त्रिसंयोजी परमाणुओं (जैसे- इंडियम-In, बोरॉन-B, गैलियम-Ga, एल्युमिनियम-Al) से डोप किया जाता है, तो इसे पी टाइप अर्द्धचालक कहते है।
या
जब एक शुद्ध अर्धचालक में एक त्रिसंयोजक अशुद्धता जोड़ी जाती है तो इसे P टाइप अर्द्धचालक कहते है।
इंडियम के तीन वैलेंस इलेक्ट्रॉन आसपास के तीन जर्मेनियम परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंधन बनाते हैं। लेकिन चौथे जर्मेनियम परमाणु के साथ सहसंयोजक बंधन में केवल एक इलेक्ट्रॉन भाग लेता है इसलिए इलेक्ट्रॉन के स्थान पर बंधन में एक छिद्र उत्पन्न होता है। ऐसे अर्धचालकों में छिद्र बहुसंख्यक होते हैं। चूँकि छिद्र धनावेशित होते हैं और इसलिए ऐसे अर्धचालक को p टाइप अर्द्धचालक या स्वीकर्ता प्रकार का अर्द्धचालक कहते है।
p-n जंक्शन- यदि p प्रकार और n प्रकार के अर्धचालक एक दूसरे से जुड़े हों तो p प्रकार और n प्रकार के अर्धचालक के बीच की सीमा या अंतरापृष्ठ को PN जंक्शन कहा जाता है।
*PN जंक्शन को
द्वारा प्रदर्शित किया जाता है।
pn जंक्शन में, p प्रकार के अर्धचालक में छिद्र बहुसंख्यक होते हैं और PN जंक्शन के n प्रकार अर्धचालक में इलेक्ट्रॉन बहुसंख्यक वाहक होते हैं। जिससे होल और इलेक्ट्रान का विसरण शुरू हो जाता है। कुछ समय बाद,जंक्शन के निकट p प्रकार के अर्धचालक में इलेक्ट्रॉन और n प्रकार के अर्धचालक में छिद्र व्यवस्थित हो जाते हैं। जिसके कारण इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की गति पतली परत में रुक जाती है जिसे डिप्लेशन लेयर कहते हैं। डिप्लेशन लेयर की चौड़ाई \[{{10}^{-6}}m\] के क्रम की है। जंक्शन के पास छिद्रों और इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था के कारण जंक्शन पर एक छोटा वोल्टेज विकसित होता है, जिसे बैरियर वोल्टेज कहा जाता है। बैरियर वोल्टेज 0.1 V से 0.5 V तक होता है।
प्रश्न(5)- n टाइप और p टाइप अर्द्धचालक में अंतर स्पष्ट कीजिए।
बिहार बोर्ड-2013,2015
उत्तर- p टाइप अर्द्धचालक-
(i) p टाइप अर्द्धचालक में छिद्र बहुसंख्यक वाहक होते हैं और इलेक्ट्रॉन अल्पसंख्यक वाहक होते हैं।
(ii) छिद्रों की संख्या बढ़ाने के लिए p प्रकार के अर्धचालक में अशुद्धियाँ डाली जाती हैं।
(iii) p प्रकार का अर्धचालक शुद्ध जर्मेनियम या सिलिकॉन अर्धचालक में त्रिसंयोजक अशुद्धता (परमाणु) जोड़कर प्राप्त किया जाता है।
n टाइप अर्द्धचालक-
(i) n प्रकार के अर्धचालक में इलेक्ट्रॉन बहुसंख्यक वाहक होते हैं और छिद्र अल्पसंख्यक वाहक होते हैं।
(ii) इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ाने के लिए n प्रकार के अर्धचालक में अशुद्धियाँ जोड़ी जाती हैं।
(iii) n प्रकार का अर्धचालक शुद्ध जर्मेनियम या सिलिकॉन अर्धचालक में पंचसंयोजी अशुद्धता (परमाणु) जोड़कर प्राप्त किया जाता है।
प्रश्न(6)- क्या होता है जब एक p-n जंक्शन को अग्रअभिनित किया जाता है?
बिहार बोर्ड-2014
उत्तर-
जब pn जंक्शन को अग्रअभिनित किया जाता है तो p टाइप अर्द्धचालक के छिद्र बैटरी के धनात्मक टर्मिनल से विकर्षित होते हैं और n टाइप अर्द्धचालक के इलेक्ट्रान बैटरी के ऋणात्मक टर्मिनल से विकर्षित होते हैं जिससे p टाइप के होल्स n की ओर बढ़ते हैं और n टाइप के इलेक्ट्रॉन p-टाइप की ओर गति करते हैं। इस प्रकार अग्रअभिनित बैरियर वोल्टेज का विरोध करता है। जिसके कारण बैरियर वोल्टेज कम हो जाता है और इसलिए डिप्लेशन लेयर पतली हो जाती है।जब अग्रअभिनित किया जाता है तो pn जंक्शन का प्रतिरोध कम हो जाता है । वोल्टेज में वृद्धि के साथ धारा का मान बढ़ता है।
प्रश्न(7)- डायोड का वोल्टता-धारा अभिलक्षणिक वक्र आरेखित करें और इसके महत्वपूर्ण पैरामीटर को चिह्नित करें।
बिहार बोर्ड-2014
उत्तर-
प्रश्न(8)- फुल तरंग pn जंक्शन दिष्टकारी की कार्यप्रणाली को समझाने के लिए परिपथ आरेख बनाएं।
बिहार बोर्ड-2018
उत्तर -
प्रश्न(9)- डायोड को वॉल्व कहते हैं क्यों?
या
p-n जंक्शन एक वाल्व है। व्याख्या करें।
बिहार बोर्ड-2013
उत्तर - pn जंक्शन डायोड से धारा केवल अग्रअभिनित में प्रवाहित होता है लेकिन पश्चअभिनीत में नहीं। इसलिए डायोड से धारा एकदिशीय प्रवाहित होता है। चूँकि (साइकिल ट्यूब या हार्ट के वाल्व) वाल्व भी एकदिशीय होते हैं इसलिए डायोड को वॉल्व कहा जाता है।
प्रश्न(10)- सौर सेल को समझाइए।
बिहार बोर्ड-2021
उत्तर- सौर सेल एक p-n जंक्शन डायोड है जो सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
• यदि आपतित प्रकाश के प्रत्येक फोटान की ऊर्जा वर्जित अंतराल से अधिक है तो इलेक्ट्रॉन-छिद्र युग्म डिप्लेशन लेयर में उत्पन्न होता है। जंक्शन क्षेत्र के कारण इलेक्ट्रॉन n टाइप की ओर बढ़ते हैं और छिद्र p टाइप के अर्धचालक की ओर बढ़ते हैं। जिससे p प्रकार धनात्मक हो जाता है और n प्रकार ऋणात्मक हो जाता है जिससे p और n प्रकार के बीच फोटो वोल्टता उत्पन्न होती है।जिसके कारण यदि लोड जुड़ा हुआ हो या सर्किट पूरा हो तो फोटो धारा प्रवाहित होता है ।
•सौर सेल में सिलिकॉन, गैलियम, आर्सेनाइड का उपयोग किया जाता है।
• यह फोटोडायोड के सिद्धांत पर काम करता है लेकिन अंतर केवल इतना है कि और बाहरी वोल्टेज सौर सेल पर आरोपित नहीं होता है।
• उपयोग-
(i) कृत्रिम उपग्रह में
(ii) बैटरी चार्ज करने के लिए दिन में
(iii) कैलकुलेटर और कलाई घड़ी में
(iv) दूरदराज के क्षेत्रों में बिजली उत्पादन के लिए
प्रश्न(11)- AND गेट के लिए चिन्ह और सत्य सारणी दीजिए।
बिहार बोर्ड-2012
उत्तर-
INPUT | OUTPUT | |
A | B | C=A.B |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
INPUT | OUTPUT | |
A | B | $C=\overline{A\cdot B}$ |
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
INPUT | OUTPUT |
A | $C=\bar{A}$ |
0 | 1 |
1 | 0 |
INPUT | Output of AND gate OR Input of NOT gate | OUTPUT | |
A | B | A.B | $C=\overline{A\cdot B}$ |
0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 |
INPUT | OUTPUT |
A | $C=\bar{A}$ |
0 | 1 |
1 | 0 |
प्रश्न(19)- NOT तथा OR गेट की सत्यता सारणी तथा बूलियन व्यंजक लिखें।
बिहार बोर्ड-2022
उत्तर- NOT गेट के लिए -
INPUT | OUTPUT |
A | $C=\bar{A}$ |
0 | 1 |
1 | 0 |
बूलियन व्यंजक
INPUT | OUTPUT | |
A | B | C=A +B |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 |
उत्तर- एक संख्या प्रणाली जहां एक संख्या को केवल दो अंकों (दो प्रतीकों) 0 और 1 का उपयोग करके आधार 2 के साथ दर्शाया जाता है, द्विआधारी अंक पद्धति कहलाता है।
* कंप्यूटर विज्ञान में 1 का उपयोग ON (या TRUE) के लिए किया जाता है और 0 का उपयोग OFF (या FALSE) के लिए किया जाता है।
* द्विआधारी संख्या के प्रत्येक अंक को बिट(bit) कहा जाता है। 4 बिट को निबल(nibble) और 8 बिट को बाइट(byte) कहा जाता है।
* द्विआधारी संख्या के सबसे बाएं अंक को सबसे महत्वपूर्ण अंक (most significant digit-MSD) कहा जाता है और द्विआधारी संख्या के सबसे दाहिने अंक को कम से कम महत्वपूर्ण अंक (least significant digit-LSD) कहा जाता है।
उत्तर- nawendu physics classes के नोट में देखें।
अध्याय 1 विद्युत आवेश एवं क्षेत्र लघु प्रश्न -उत्तर
अध्याय 2 स्थिरवैद्युत विभव एवं धारिता लघु प्रश्न -उत्तर
अध्याय 3 वर्तमान विद्युत् धारा लघु प्रश्न -उत्तर
अध्याय 4 गतिमान आवेश और चुम्कत्व लघु प्रश्न -उत्तर
अध्याय 5 चुंबकत्व एवं द्रव्य लघु प्रश्न -उत्तर
अध्याय 6 विद्युत चुम्बकीय प्रेरण लघु प्रश्न -उत्तर
अध्याय 7 प्रत्यावर्ती धारा लघु प्रश्न -उत्तर
अध्याय 8 विद्युत चुंबकीय तरंगें लघु प्रश्न -उत्तर
अध्याय 9 किरण प्रकाशिकी एवं प्रकाशिक यंत्र लघु प्रश्न -उत्तर
अध्याय 10 तरंग प्रकाशकी लघु प्रश्न -उत्तर
अध्याय 11 विकिरण एवं पदार्थ की द्वैत प्रकृति लघु प्रश्न -उत्तर
अध्याय 12 परमाणु लघु प्रश्न -उत्तर
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