This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ടണല്‍ ഡയോഡ്
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
| വരി 1: | വരി 1: | ||
==ടണല്‍ ഡയോഡ് == | ==ടണല്‍ ഡയോഡ് == | ||
| + | Tunnel diode | ||
| - | + | ഒരിനം അര്‍ധചാലക ഡയോഡ് (p-n semiconductor). ചില സാഹചര്യങ്ങളില്‍ ഇത് ന്യയൂന പ്രതിരോധകത പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്നു. ജാപ്പനീസ് ഭൗതിക ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ലിയോ എസക്കിയാണ് ഇത് കണ്ടുപിടിച്ചത്. അദ്ദേഹത്തിന്റെ സ്മരണാര്‍ഥം ഇത് എസക്കി ഡയോഡ് എന്ന പേരിലുമറിയപ്പെടുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ടണലിങ് പ്രതിഭാസത്തെ ആധാരമാക്കിയാണ് ഈ ഡയോഡ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. പ്രവര്‍ധനം, സ്വിച്ചിംഗ്, കംപ്യൂട്ടര്‍ വിവര സംഭരണം എന്നിവയ്ക്കായി ഇത് ഉപയോഗപ്പെടുത്തി വരുന്നു. | |
| - | + | അവക്ഷേപ സ്തരം (depletion layer), ഊര്‍ജ ബാന്‍ഡ് എന്നിവയുടെ കനക്കുറവ്, p<sup>-</sup>, n<sup>-</sup>, ഭാഗങ്ങളിലെ ഉയര്‍ന്ന ഡോപ്പിങ് സാന്ദ്രത (≥10<sup>2°</sup>), ഫെര്‍മി തലങ്ങള്‍ ഊര്‍ജ ബാന്‍ഡുകള്‍ക്കുള്ളിലായി വരുന്ന അവസ്ഥ എന്നീ പ്രത്യേകതകള്‍ മൂലം ഡയോഡിലെ ടണലിങ്ങിന് സംഭാവ്യത വളരെയധികം വര്‍ധിക്കുന്നു. തന്മൂലം ചെറിയ മുന്നാക്ക അഭിനതി (forward bias) ലഭിക്കുന്നതോടെ n-ഭാഗത്തെ ചാലക ഇലക്ട്രോണുകള്‍ p- ഭാഗത്തെ തുല്യ ഊര്‍ജ അവസ്ഥയിലുള്ള ഇലക്ട്രോണ്‍രഹിത രന്ധ്രങ്ങളിലേക്ക് (hole) ടണല്‍ ചെയ്തുതുടങ്ങുന്നു. ക്രമേണ അഭിനതി ക്രമമായി വര്‍ധിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ ടണല്‍ ധാരയും ക്രമമായി വര്‍ധിച്ച് ഉച്ചാവസ്ഥയിലെത്തി വീണ്ടും കുറഞ്ഞ് ഏറ്റവും താഴ്ന്ന അളവില്‍ വന്നുചേരുന്നു. അഭിനതി തുടര്‍ന്നും വര്‍ധിപ്പിച്ചാല്‍ ടണല്‍ ഡയോഡും ഇതര ഡയോഡുകളെപ്പോലെ മുന്നാക്ക അഭിനതി ലക്ഷണങ്ങള്‍ പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കാനാരംഭിക്കുന്നു. ഏറ്റവും കൂടിയതും കുറഞ്ഞതുമായ ടണലിങ് ധാര ലഭിക്കുന്ന അവസ്ഥകള്‍ക്കിടയിലാണ് ടണല്‍ ഡയോഡ് ന്യയൂന പ്രതിരോധകത പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്നത്. ഇലക്ട്രോണിക പരിപഥങ്ങളിലെ നിഷ്ക്രിയ അംഗങ്ങളിലുളവാകുന്ന ഊര്‍ജ നഷ്ടം നികത്താനായി ടണല്‍ ഡയോഡിന്റെ ഈ ന്യയൂന പ്രതിരോധകത വളരെയധികം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. | |
| - | + | ഉയര്‍ന്ന സ്വിച്ചിങ് വേഗത, താപനിലാവ്യതിയാനങ്ങള്‍ക്കതീതമായ പ്രവര്‍ത്തനം, കുറഞ്ഞ ഊര്‍ജോപഭോഗ നിരക്ക്/ടണലിങ് സമയം, ഭാരക്കുറവ്, വലിപ്പക്കുറവ്, താഴ്ന്ന ഇലക്ട്രോണിക രവം എന്നിവ ടണല്‍ ഡയോഡിന്റെ ഇതര ഗുണമേന്മകളാണ്. വീഡിയോ/മൈക്രോവേവ് പ്രവര്‍ത്തനത്തിനായുള്ളതും ശക്തി കുറഞ്ഞതുമായ ദോലകങ്ങള്‍, ഡിജിറ്റല്‍ കംപ്യൂട്ടര്‍ ലോജിക് പരിപഥങ്ങള്‍, ആയാമം (amplitude) കുറവുള്ള സംസൂചകം (detector), ആവൃത്തി ലോക്കിങ് പരിപഥം, ഉയര്‍ന്ന ആവൃത്തിയൂള്ള ദോലക പരിപഥം മുതലായവയിലെല്ലാം ടണല്‍ ഡയോഡുകള്‍ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. | |
| - | + | പ്രവര്‍ത്തന വോള്‍ട്ടതാപരാസത്തിലെ കുറവ് (ഏകദേശം ഒരു വോള്‍ട്ട്), കുറഞ്ഞ ഔട്ട്പുട്ട് ശക്തി, ഷണ്ട് സ്വിച്ച്/ധാരാപ്രവര്‍ധകം എന്നീ നിലകളിലുപയോഗിക്കുമ്പോള്‍ പരിപഥത്തിലെ ഇന്‍പുട്ടിനേയും ഔട്ട്പുട്ടിനേയും തമ്മില്‍ വേര്‍തിരിക്കാനാവാത്ത അവസ്ഥ എന്നിവയാണ് പ്രധാന പോരായ്മകള്‍. | |
| - | + | ഉയര്‍ന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമത, കുറഞ്ഞ നിര്‍മാണച്ചെലവ് എന്നീ കാരണങ്ങളാല്‍ ഇന്ന് ടണല്‍ ഡയോഡിനു പകരം ഗണ്‍ ഡയോഡുകളാണ് കൂടുതലായും ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നത്. | |
| - | + | ||
| - | + | ||
06:14, 4 ഒക്ടോബര്‍ 2008-നു നിലവിലുണ്ടായിരുന്ന രൂപം
ടണല്‍ ഡയോഡ്
Tunnel diode
ഒരിനം അര്‍ധചാലക ഡയോഡ് (p-n semiconductor). ചില സാഹചര്യങ്ങളില്‍ ഇത് ന്യയൂന പ്രതിരോധകത പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്നു. ജാപ്പനീസ് ഭൗതിക ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ലിയോ എസക്കിയാണ് ഇത് കണ്ടുപിടിച്ചത്. അദ്ദേഹത്തിന്റെ സ്മരണാര്‍ഥം ഇത് എസക്കി ഡയോഡ് എന്ന പേരിലുമറിയപ്പെടുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ടണലിങ് പ്രതിഭാസത്തെ ആധാരമാക്കിയാണ് ഈ ഡയോഡ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. പ്രവര്‍ധനം, സ്വിച്ചിംഗ്, കംപ്യൂട്ടര്‍ വിവര സംഭരണം എന്നിവയ്ക്കായി ഇത് ഉപയോഗപ്പെടുത്തി വരുന്നു.
അവക്ഷേപ സ്തരം (depletion layer), ഊര്‍ജ ബാന്‍ഡ് എന്നിവയുടെ കനക്കുറവ്, p-, n-, ഭാഗങ്ങളിലെ ഉയര്‍ന്ന ഡോപ്പിങ് സാന്ദ്രത (≥102°), ഫെര്‍മി തലങ്ങള്‍ ഊര്‍ജ ബാന്‍ഡുകള്‍ക്കുള്ളിലായി വരുന്ന അവസ്ഥ എന്നീ പ്രത്യേകതകള്‍ മൂലം ഡയോഡിലെ ടണലിങ്ങിന് സംഭാവ്യത വളരെയധികം വര്‍ധിക്കുന്നു. തന്മൂലം ചെറിയ മുന്നാക്ക അഭിനതി (forward bias) ലഭിക്കുന്നതോടെ n-ഭാഗത്തെ ചാലക ഇലക്ട്രോണുകള്‍ p- ഭാഗത്തെ തുല്യ ഊര്‍ജ അവസ്ഥയിലുള്ള ഇലക്ട്രോണ്‍രഹിത രന്ധ്രങ്ങളിലേക്ക് (hole) ടണല്‍ ചെയ്തുതുടങ്ങുന്നു. ക്രമേണ അഭിനതി ക്രമമായി വര്‍ധിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ ടണല്‍ ധാരയും ക്രമമായി വര്‍ധിച്ച് ഉച്ചാവസ്ഥയിലെത്തി വീണ്ടും കുറഞ്ഞ് ഏറ്റവും താഴ്ന്ന അളവില്‍ വന്നുചേരുന്നു. അഭിനതി തുടര്‍ന്നും വര്‍ധിപ്പിച്ചാല്‍ ടണല്‍ ഡയോഡും ഇതര ഡയോഡുകളെപ്പോലെ മുന്നാക്ക അഭിനതി ലക്ഷണങ്ങള്‍ പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കാനാരംഭിക്കുന്നു. ഏറ്റവും കൂടിയതും കുറഞ്ഞതുമായ ടണലിങ് ധാര ലഭിക്കുന്ന അവസ്ഥകള്‍ക്കിടയിലാണ് ടണല്‍ ഡയോഡ് ന്യയൂന പ്രതിരോധകത പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്നത്. ഇലക്ട്രോണിക പരിപഥങ്ങളിലെ നിഷ്ക്രിയ അംഗങ്ങളിലുളവാകുന്ന ഊര്‍ജ നഷ്ടം നികത്താനായി ടണല്‍ ഡയോഡിന്റെ ഈ ന്യയൂന പ്രതിരോധകത വളരെയധികം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.
ഉയര്‍ന്ന സ്വിച്ചിങ് വേഗത, താപനിലാവ്യതിയാനങ്ങള്‍ക്കതീതമായ പ്രവര്‍ത്തനം, കുറഞ്ഞ ഊര്‍ജോപഭോഗ നിരക്ക്/ടണലിങ് സമയം, ഭാരക്കുറവ്, വലിപ്പക്കുറവ്, താഴ്ന്ന ഇലക്ട്രോണിക രവം എന്നിവ ടണല്‍ ഡയോഡിന്റെ ഇതര ഗുണമേന്മകളാണ്. വീഡിയോ/മൈക്രോവേവ് പ്രവര്‍ത്തനത്തിനായുള്ളതും ശക്തി കുറഞ്ഞതുമായ ദോലകങ്ങള്‍, ഡിജിറ്റല്‍ കംപ്യൂട്ടര്‍ ലോജിക് പരിപഥങ്ങള്‍, ആയാമം (amplitude) കുറവുള്ള സംസൂചകം (detector), ആവൃത്തി ലോക്കിങ് പരിപഥം, ഉയര്‍ന്ന ആവൃത്തിയൂള്ള ദോലക പരിപഥം മുതലായവയിലെല്ലാം ടണല്‍ ഡയോഡുകള്‍ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.
പ്രവര്‍ത്തന വോള്‍ട്ടതാപരാസത്തിലെ കുറവ് (ഏകദേശം ഒരു വോള്‍ട്ട്), കുറഞ്ഞ ഔട്ട്പുട്ട് ശക്തി, ഷണ്ട് സ്വിച്ച്/ധാരാപ്രവര്‍ധകം എന്നീ നിലകളിലുപയോഗിക്കുമ്പോള്‍ പരിപഥത്തിലെ ഇന്‍പുട്ടിനേയും ഔട്ട്പുട്ടിനേയും തമ്മില്‍ വേര്‍തിരിക്കാനാവാത്ത അവസ്ഥ എന്നിവയാണ് പ്രധാന പോരായ്മകള്‍.
ഉയര്‍ന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമത, കുറഞ്ഞ നിര്‍മാണച്ചെലവ് എന്നീ കാരണങ്ങളാല്‍ ഇന്ന് ടണല്‍ ഡയോഡിനു പകരം ഗണ്‍ ഡയോഡുകളാണ് കൂടുതലായും ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നത്.
