एक मानक BJT में, कौन सा क्षेत्र सबसे अधिक डोपित (heavily doped) होता है?

Question

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The correct answer is A: एमिटर (Emitter). एक मानक BJT में, एमिटर क्षेत्र को जानबूझकर सबसे अधिक डोपित किया जाता है ताकि बेस में चार्ज वाहकों की उच्च इंजेक्शन दक्षता (injection efficiency) सुनिश्चित की जा सके। यह भारी डोपिंग इंजेक्शन के लिए उपलब्ध बहुसंख्यक वाहकों (majority carriers) की सांद्रता को बढ़ाती है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक मानक BJT में, एमिटर क्षेत्र को जानबूझकर सबसे अधिक डोपित किया जाता है ताकि बेस में चार्ज वाहकों की उच्च इंजेक्शन दक्षता (injection efficiency) सुनिश्चित की जा सके। यह भारी डोपिंग इंजेक्शन के लिए उपलब्ध बहुसंख्यक वाहकों (majority carriers) की सांद्रता को बढ़ाती है।

Working Principle: एमिटर में उच्च डोपिंग घनत्व ($N_{E} \gg N_{B}$) एमिटर-बेस जंक्शन पर एक बड़ा सांद्रता प्रवणता (concentration gradient) बनाता है। यह प्रवणता एमिटर से बेस तक वाहकों के बड़े प्रवाह को सुविधाजनक बनाती है, जो उच्च कॉमन-बेस करंट गेन ($\alpha$) और कॉमन-एमिटर करंट गेन ($\beta$) प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।

Key Formulas: $\gamma = \frac{I_{nE}}{I_{nE} + I_{pE}} = \frac{1}{1 + \frac{N_{B} \cdot D_{p} \cdot W_{B}}{N_{E} \cdot D_{n} \cdot L_{nE}}}$ — एमिटर इंजेक्शन दक्षता; $\beta = \frac{\alpha}{1 - \alpha}$ — कॉमन एमिटर करंट गेन

Key Points: वाहकों के इंजेक्शन को अधिकतम करने के लिए एमिटर डोपिंग सांद्रता सबसे अधिक होती है।; पुनर्संयोजन (recombination) को कम करने के लिए बेस क्षेत्र हल्का डोपित और बहुत पतला होता है।; गर्मी को समाप्त करने के लिए कलेक्टर क्षेत्र मध्यम रूप से डोपित और क्षेत्रफल में सबसे बड़ा होता है।; उच्च एमिटर डोपिंग से उच्च एमिटर इंजेक्शन दक्षता ($\gamma$) प्राप्त होती है।

Advantages: उच्च करंट गेन; बेहतर स्विचिंग गति

Disadvantages: जंक्शन पर रिवर्स ब्रेकडाउन की संभावना में वृद्धि; एमिटर साइड पर कम डिप्लेशन चौड़ाई

Applications: एम्पलीफायर सर्किट; डिजिटल स्विचिंग लॉजिक

Additional Info: एमिटर डोपिंग स्तर आमतौर पर $10^{18}$ से $10^{19} 	ext{ atoms/cm}^{3}$ होता है।. विकल्प B (बेस) इंजेक्ट किए गए वाहकों के पुनर्संयोजन को कम करने के लिए सबसे हल्का डोपित क्षेत्र है।. विकल्प C (कलेक्टर) एमिटर और बेस की तुलना में मध्यम रूप से डोपित होता है।

Answer: A सही है — एमिटर सबसे अधिक डोपित क्षेत्र है ताकि बेस में बहुसंख्यक वाहकों के इंजेक्शन को अधिकतम किया जा सके।

Exam Tip: डोपिंग के पदानुक्रम को याद रखें: एमिटर (उच्चतम) > कलेक्टर (मध्यम) > बेस (न्यूनतम), ताकि इष्टतम ट्रांजिस्टर गेन सुनिश्चित हो सके।

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Option B: बेस (Base)

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Option C: कलेक्टर (Collector)

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Option D: सभी समान रूप से डोपित हैं

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