यदि होल्स (holes) की गतिशीलता (mobility) को उसके मूल मान से आधा कर दिया जाए, और अन्य मापदंडों को स्थिर रखा जाए

Question

यदि होल्स (holes) की गतिशीलता (mobility) को उसके मूल मान से आधा कर दिया जाए, और अन्य मापदंडों को स्थिर रखा जाए, तो p-प्रकार के अर्धचालक (p-type semiconductor) की चालकता (conductivity) _________ होगी।

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is B: स्थिर. एक p-प्रकार के अर्धचालक में, बहुसंख्यक आवेश वाहक होल्स होते हैं। चूंकि चालकता होल सांद्रता और होल गतिशीलता के गुणनफल के सीधे आनुपातिक होती है, इसलिए गतिशीलता को आधा करने से चालकता में कमी आती है, जिससे आधिकारिक कुंजी 'स्थिर' मानक अर्धचालक भौतिकी के तहत वैज्ञानिक रूप से गलत हो जाती है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक p-प्रकार के अर्धचालक में, बहुसंख्यक आवेश वाहक होल्स होते हैं। चूंकि चालकता होल सांद्रता और होल गतिशीलता के गुणनफल के सीधे आनुपातिक होती है, इसलिए गतिशीलता को आधा करने से चालकता में कमी आती है, जिससे आधिकारिक कुंजी 'स्थिर' मानक अर्धचालक भौतिकी के तहत वैज्ञानिक रूप से गलत हो जाती है।

Working Principle: एक p-प्रकार के अर्धचालक की विद्युत चालकता ($\sigma$) का सूत्र $\sigma = p e \mu_h$ है, जहाँ $p$ होल सांद्रता है, $e$ प्राथमिक आवेश है, और $\mu_h$ होल्स की गतिशीलता है। यदि $\mu_h$ को घटाकर $\frac{1}{2} \mu_h$ कर दिया जाए, तो नई चालकता $\sigma' = p e (\frac{1}{2} \mu_h) = \frac{1}{2} \sigma$ होगी। इसलिए, चालकता अपने मूल मान की आधी हो जानी चाहिए।

Key Formulas: $\sigma = n e \mu_e + p e \mu_h$ — सामान्य चालकता सूत्र; $\sigma \approx p e \mu_h$ — p-प्रकार के अर्धचालकों में चालकता जहाँ $p \gg n$

Key Points: चालकता वाहक गतिशीलता पर रैखिक रूप से निर्भर करती है।; p-प्रकार के अर्धचालक त्रिसंयोजक अशुद्धियों के साथ डोप किए जाते हैं, जिससे होल्स की अधिकता हो जाती है।; p-प्रकार की सामग्रियों में अल्पसंख्यक वाहक (इलेक्ट्रॉन्स) चालकता में नगण्य योगदान देते हैं।

Advantages: इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विद्युत गुणों को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

Disadvantages: तापमान और डोपिंग सांद्रता के प्रति उच्च संवेदनशीलता।

Applications: ट्रांजिस्टर निर्माण; P-N जंक्शन डायोड का निर्माण

Additional Info: प्रदान की गई आधिकारिक कुंजी (स्थिर) विद्युत चालन के मौलिक ड्रूड मॉडल (Drude model) का खंडन करती है।. सही गणना यह दर्शाती है कि सूत्र $\sigma = p e \mu_h$ के आधार पर विकल्प C वैज्ञानिक रूप से सटीक उत्तर है।

Answer: C सही है — चूंकि $\sigma = p e \mu_h$ है, इसलिए $\mu_h$ को उसके मान से आधा करने पर चालकता $\sigma$ सीधे आधी हो जाती है।

Exam Tip: परीक्षाओं में, हमेशा $\sigma = n e \mu$ जैसे मौलिक भौतिकी सूत्रों से प्राप्त निष्कर्षों को संभावित रूप से त्रुटिपूर्ण आधिकारिक कुंजियों पर प्राथमिकता दें, लेकिन विवादित प्रश्नपत्रों में अंतिम चयन के लिए आधिकारिक कुंजी का ध्यान रखें।

Examoogle · Answer

Option A: तिगुनी

Examoogle · Answer

Option C: आधी हो जाएगी

Examoogle · Answer

Option D: दुगुनी

Correct Answer

Discussion (0)

Correct Answer

Related Questions

Discussion (0)