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Chapter 1 of 12 • Page 1 of 248🔒 Protected PDF • Watermarked
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एक p-प्रकार के अर्धचालक में, यदि होल गतिशीलता (hole mobility) को उसके मान के एक-तिहाई तक कम कर दिया जाए और होल सांद्रता को स्थिर रखा जाए, तो चालकता:
3 गुना बढ़ जाएगी
एक-तिहाई तक घट जाएगी
अपरिवर्तित रहेगी
9 गुना बढ़ जाएगी
एक-तिहाई तक घट जाएगी
एक p-प्रकार के अर्धचालक में, विद्युत चालकता वाहक सांद्रता और वाहक गतिशीलता के सीधे आनुपातिक होती है। चूंकि चालकता σ=peμh द्वारा दी जाती है, होल सांद्रता p को स्थिर रखते हुए होल गतिशीलता μh को एक-तिहाई तक कम करने पर चालकता में आनुपातिक कमी आती है।
एक p-प्रकार के अर्धचालक में, विद्युत चालकता वाहक सांद्रता और वाहक गतिशीलता के सीधे आनुपातिक होती है। चूंकि चालकता σ=peμh द्वारा दी जाती है, होल सांद्रता p को स्थिर रखते हुए होल गतिशीलता μh को एक-तिहाई तक कम करने पर चालकता में आनुपातिक कमी आती है।
σ=p⋅e⋅μh — p-प्रकार के अर्धचालकों में चालकता के लिए व्यंजक
μh=Evd — होल गतिशीलता की परिभाषा
अर्धचालकों में चालकता आरोपित विद्युत क्षेत्र के तहत आवेश वाहकों के अपवाह (drift) से उत्पन्न होती है। अपवाह वेग को vd=μE के रूप में परिभाषित किया गया है, जहाँ μ गतिशीलता है और E विद्युत क्षेत्र है। चूंकि कुल धारा घनत्व J=peμhE है और σ=EJ है, इसलिए यह स्पष्ट है कि σ, μh के साथ रैखिक रूप से बदलती है।
चालकता आवेश वाहक सांद्रता, इलेक्ट्रॉनिक आवेश और गतिशीलता का गुणनफल है।
p-प्रकार के अर्धचालकों के लिए, होल बहुसंख्यक आवेश वाहक होते हैं।
गतिशीलता में कमी का अर्थ है कि समान विद्युत क्षेत्र के तहत होल अधिक धीरे चलते हैं, जिससे कुल धारा घनत्व कम हो जाता है।
गतिशीलता और चालकता के बीच पूर्वानुमानित रैखिक संबंध
डोपिंग और तापमान के माध्यम से सामग्री के विद्युत गुणों का सटीक नियंत्रण
तापमान के उतार-चढ़ाव के प्रति उच्च संवेदनशीलता जो गतिशीलता को प्रभावित करती है
आयनित अशुद्धि प्रकीर्णन के कारण उच्च अशुद्धि सांद्रता पर गतिशीलता में गिरावट
p-चैनल MOSFETs को डिज़ाइन करना
हॉल प्रभाव सेंसर का अंशांकन
यहाँ, p होल सांद्रता को दर्शाता है, e प्रारंभिक आवेश (1.6×10−19 C) है, और μh होल गतिशीलता है।
विकल्प A गलत है क्योंकि चालकता गतिशीलता के व्युत्क्रमानुपाती नहीं होती है।
विकल्प C गलत है क्योंकि चालकता मौलिक रूप से वाहक गतिशीलता पर निर्भर करती है।
विकल्प D गलत है क्योंकि यह संबंध को व्युत्क्रम-वर्ग नियम के साथ भ्रमित करता है।
B सही है — अर्धचालक में चालकता वाहक गतिशीलता के सीधे आनुपातिक होती है; इसलिए, गतिशीलता को एक-तिहाई तक कम करने पर चालकता एक-तिहाई हो जाती है।
याद रखें कि अर्धचालकों में गतिशीलता μ तापमान से प्रभावित होती है (आमतौर पर फोनन प्रकीर्णन के कारण T के साथ घटती है), जो GATE और IES परीक्षाओं में एक सामान्य अनुवर्ती प्रश्न है।