Semiconductors MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Semiconductors - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

गणना:

उल्टे बायस वाला डायोड अपने अनंत पश्च प्रतिरोध के कारण एक खुले परिपथ के रूप में कार्य करता है, इसलिए उस शाखा से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है।

धारा केवल उस शाखा से प्रवाहित होती है जिसमें अग्र-बायस्ड डायोड और 100 ओम का प्रतिरोधक है।

पथ का प्रभावी प्रतिरोध है: 50 Ω (डायोड) + 150 Ω + 100 Ω = 300 Ω

ओम के नियम का उपयोग करके: I = V / R = 6 / 300 = 0.02 A

उत्तर: विकल्प (B)

व्याख्या:

फोटोडायोड को उत्क्रम अभिनति स्थिति में संचालित किया जाता है।

एक P-N संधि के लिए, अग्र अभिनति में धारा (V ≥ V₀ के लिए) हमेशा उत्क्रम अभिनति में धारा (V ≤ V_Z के लिए) से अधिक होती है।

इसलिए अभिकथन असत्य है लेकिन कारण सत्य है।

सही विकल्प: (2) D₁ पश्च अभिनत है, D₂ अग्र अभिनत है। 

Vनिवेशी = 220 × sin(100πt) वोल्ट

दिया गया है: t = 15 ms = 0.015 s

ω = 100π

2π / T = 100π

⇒ T = 1 / 50 s

⇒ T = 0.02 s

अब, t = (3T / 4)

अर्थात, सिग्नल ऋणात्मक अर्ध चक्र में है।

इसलिए, अब ऋणात्मक अर्ध चक्र परिपथ को दिया जाता है, जिससे D₁ पश्च अभिनत और D₂ अग्र अभिनत हो जाता है।

गणना:

इस प्रकार, निर्गत Y होगा

\(Y = \overline{A+B} \times \overline{A\cdot B}\\ Y= (\overline A \cdot \overline B)( \overline A+ \overline B)\\ Y = \overline A \cdot \overline B \cdot\overline A +\overline B\cdot \overline A \cdot \overline B \\Y = \overline A \cdot \overline B = \overline{A+B}\)

सही विकल्प 4) NOR गेट है।

सही उत्तर कथन I और II दोनों सही हैं है।

Key Points

• प्रकाश-वोल्टीय युक्तियाँ प्रकाश विकिरण को बिजली में परिवर्तित करती हैं। ये उपकरण, जैसे सौर पैनल, प्रकाश ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए प्रकाश-वोल्टीय प्रभाव का उपयोग करते हैं।
• प्रकाश-वोल्टीय प्रभाव एक प्रक्रिया है जिसमें प्रकाश फोटॉन एक सामग्री, आमतौर पर एक अर्धचालक द्वारा अवशोषित होते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉन मुक्त होते है और एक विद्युत प्रवाह बनता है।
• ज़ेनर डायोड को पश्च अभिनत स्थिति में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, विशेष रूप से भंजन क्षेत्र में।
• भंजन क्षेत्र में, एक ज़ेनर डायोड पश्चदिशिक दिशा में प्रवाह की अनुमति देता है जब वोल्टता भंजन वोल्टता से अधिक हो जाती है, जो कि ज़ेनर डायोड का एक अभिलक्षण है।
• ज़ेनर डायोड का उपयोग आमतौर पर विद्युत् परिपथ में वोल्टता विनियमन के लिए किया जाता है, जो निवेश वोल्टता या भार स्थितियों में बदलाव के बावजूद एक स्थिर निर्गत वोल्टता सुनिश्चित करता है।

Additional Information

• कथन I
  • प्रकाश-वोल्टीय उपकरण नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों में महत्वपूर्ण हैं, विशेष रूप से सौर ऊर्जा उत्पादन में, जहाँ वे सूर्य के प्रकाश को सीधे बिजली में परिवर्तित करते हैं।
  • ये उपकरण सिलिकॉन जैसी सामग्रियों से बने होते हैं, जिनमें ऐसे गुण होते हैं जो उन्हें फोटॉन को अवशोषित करने और इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने की अनुमति देते हैं, जिससे एक विद्युत प्रवाह बनता है।
• कथन II
  • ज़ेनर डायोड को विशेष रूप से अपने टर्मिनलों पर एक स्थिर वोल्टता बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब पश्च अभिनत और प्रयुक्त वोल्टता ज़ेनर भंजन वोल्टता तक पहुँच जाता है।
  • यह गुण ज़ेनर डायोड को उन अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाती है जिनमें सटीक वोल्टता विनियमन की आवश्यकता होती है, जैसे बिजली आपूर्ति और वोल्टता संदर्भ परिपथ।

अवधारणा:

• लॉजिक गेट: वह डिजिटल परिपथ का विश्लेषण बूलियन बीजगणित की मदद से किया जा सकता है उसे लॉजिक गेट या लॉजिक परिपथ कहा जाता है।
• एक लॉजिक गेट में दो या दो से अधिक इनपुट होते हैं लेकिन केवल एक आउटपुट होता है।

व्याख्या:

• NOR गेट: यह एक डिजिटल परिपथ है जिसमें दो या अधिक इनपुट होते हैं लेकिन केवल एक आउटपुट होता है।
• यह एक उच्च आउटपुट प्रदान करता है यदि इनपुट A या B या दोनों ही कम (0) है अन्यथा यह एक उच्च आउटपुट (1) प्रदान करता है।
• यह बूलियन अभिव्यंजना द्वारा वर्णित है: \(\overline {A + B} = Q\)
• उपरोक्त लॉजिक गेट NOR गेट है।

NOR गेट के लिए सत्य तालिका:

अवधारणा :

• अर्धचालक: वे पदार्थ जिनकी चालकता चालक और विद्युत रोधक के बीच होती है, अर्धचालक कहलाते हैं।
  • भले ही कार्बन आवर्त सारणी में जर्मेनियम और सिलिकॉन के समान समूह में निहित है, यह शुद्ध या आंतरिक अर्धचालक नहीं है।

व्याख्या :

• जब बाहरी वोल्टेज डायोड के लिए विभव अवरोध के मान से अधिक हो जाता है, तो विभव​ अवरोधों का विरोध दूर हो जाएगा और धारा प्रवाहित होने लगेगी। यह पारंपरिक धारा है।
• जर्मेनियम के लिए विभव अवरोध लगभग 0.3 वोल्ट और सिलिकॉन के लिए 0.7 वोल्ट है जबकि कार्बन के लिए यह 7eV है।
• कार्बन को एक अर्धचालक बनाने के लिए, जिसमें कम वर्जित ऊर्जा अंतराल (Si और Ge) है, यह बहुत अधिक है।
• यही कारण है कि कार्बन अर्धचालक नहीं है।
• तो सही उत्तर विकल्प 1 है।

Additional Information 

सही उत्तर विकल्प 2 अर्थात चांदी है।

अवधारणा:

मिश्र धातु:

• संक्षारण के प्रतिरोध, कम ताकत जैसे कुछ वांछनीय गुणों को प्राप्त करने के लिए दो या अधिक धातुओं के संयोजन से बनाई गई धातु है।
• धातुओं के कुछ गुण जिनके लिए उनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि वे हैं-
• उच्च गलनांक।
• बिजली के सुचालक।
• ऊष्मा के सुचालक।
• उच्च घनत्व।
• आघातवर्धनीयता।
• तन्यता

स्पष्टीकरण:

मिश्रधातु के कुछ उदाहरण, उनकी रचना और उनके उपयोग इस प्रकार हैं:

• सोल्डर, पीतल और कांस्य मिश्रधातु हैं, लेकिन चांदी शुद्ध धातु है।

अतः, चांदी एक मिश्रधातु नहीं है।

Additional Information

अमलगम

• अमलगम पारा और एक या एक से अधिक धातुओं जैसे चांदी, टिन, तांबा और जस्ता आदि का एक मिश्र धातु है।
• पारा जो एक तरल पदार्थ है, को छोड़कर में अमलगम क्रिस्टलीय होते हैं।
• दांतों को भरने के लिए, तांबे और जस्ता की मामूली मात्रा के साथ चांदी और टिन के अमलगम का उपयोग किया जाता है।
• सोडियम अमलगम का निर्माण क्लोरीन और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के निर्माण के दौरान सेल में लवण-जल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा होता है, जिसमें पारा की एक धारा ऋणात्मक इलेक्ट्रोड का निर्माण करती है।
• पानी के साथ अमलगम की अभिक्रिया सोडियम हाइड्रॉक्साइड का एक विलयन पैदा करती है और पुन: उपयोग के लिए पारा को पुन: उत्पन्न करती है।

• संयोजी इलेक्ट्रॉन तत्व की विद्युतीय चालकता के लिए जिम्मेदार है
• दिए गए परमाणु के लिए बाह्यतम आवरण संयोजी आवरण कहलाता है
• परमाणु के संयोजी आवरण में आठ इलेक्ट्रॉन तक शामिल हो सकते हैं
• परमाणु की चालकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करती है जो संयोजी आवरण में होते हैं

महत्वपूर्ण:

विद्युत चालकता के आधार पर तत्वों को तीन समूहों में विभाजित किया गया है:

चालक:

सभी धात्विक पदार्थ विद्युत के अच्छे चालक होते हैं; इसमें इसके बाह्यतम आवरण में 4 से कम इलेक्ट्रॉन होते हैं जिसका अर्थ है कि इसमें चार से कम संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।

अर्धचालक:

अर्धचालक वे पदार्थ होते हैं जिनमें चालक (आमतौर पर धातु) और गैर-चालक या अवरोधक के बीच चालकता होती है । इसके बाह्यतम आवरण में 4 इलेक्ट्रॉन होते हैं।

अवरोधक:

अवधारणा:

• जब एक p-प्रकार अर्धचालक क्रिस्टल को n-प्रकार अर्धचालक क्रिस्टल के साथ निकट संपर्क में लाया जाता है, तो परिणामी व्यवस्था को p-n जंक्शन डायोड कहा जाता है।

  व्याख्या:

अग्र अभिनति:

• जब बैटरी का ऋणात्मक छोर N -दिशा से जुड़ा होता है और धन छोर P –दिशा से जुड़ा होता है, तो सयोंजन को अग्र अभिनति कहा जाता है।
• अग्र अभिनति में, बैटरी का लगाया गया अधिकतर वोल्टेज V अवक्षय क्षेत्र में पतन करता है और p-दिशा के पार वोल्टेज पतन करता है और p-n जंक्शन की n-दिशा नगण्य रूप से से छोटी होती हैं।
• इसका कारण यह है कि अवक्षय क्षेत्र का प्रतिरोध बहुत अधिक है क्योंकि इसमें कोई आवेश वाहक नहीं हैं।
• एक p - n जंक्शन डायोड एक दिशा में विद्युत प्रवाह की अनुमति देता है और दूसरी दिशा में विद्युत प्रवाह को अवरुद्ध करता है।
• विद्युत प्रवाह की अनुमति के समय यह अग्र अभिनति में है और विद्युत प्रवाह के अवरोध के समय यह पश्च अभिनति में है।
• एक वास्तविक डायोड एक बहुत छोटा प्रतिरोध प्रदान करता है (आदर्श रूप से शून्य लेकिन वास्तव में बहुत कम) जब यह अग्र अभिनति मे होता है और इसे अग्र प्रतिरोध कहा जाता है। इसलिए विकल्प 3 सही है।

• अग्र अभिनति में अग्र वोल्टेज विभव अवरोधक  Vb का विरोध करता है। इसके परिणामस्वरूप, विभव अवरोध की ऊंचाई कम हो जाती है और अवक्षय परत की चौड़ाई कम हो जाती है।
• जैसे-जैसे अग्र वोल्टेज में वृद्धि होती है, एक विशेष मान पर अवक्षय क्षेत्र बहुत अधिक संकीर्ण हो जाता है, ताकि बड़ी संख्या में बहुसंख्यक आवेश वाहक जंक्शन को पार कर सकें।

अवधारणा:

• विद्युत चालकता या प्रतिरोधकता के सापेक्ष मानों के आधार पर, ठोस को मोटे तौर पर वर्गीकृत किया जाता है:
  • धातुएँ: इनमें बहुत अधिक चालकता या कम प्रतिरोधकता होती है।
  • अर्धचालक : इनमें धातुओं और विद्युत रोधी के बीच में चालकता या प्रतिरोधकता होती है।
  • विद्युत रोधी: इनमें उच्च प्रतिरोधकता (या कम चालकता) होती है।

व्याख्या:

• अर्धचालकों में धातुओं और विद्युत रोधी के बीच प्रतिरोधकता होती है।
• एक आंतरिक अर्धचालक को अपमिश्रण करके, हम इसके विद्युत गुणों को संशोधित कर सकते हैं।

तो सही उत्तर विकल्प 1 है।

संकल्पना:

लॉजिक गेट:

• लॉजिक गेट का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक परिपथ में किया जाता है जो इनपुट के दिए गए सेट के लिए एक निश्चित आउटपुट देते हैं।
• और जो एक निश्चित लॉजिक पर आधारित है।
• इनपुट और आउटपुट बाइनरी फॉर्म में हैं जो 1 और 0 है।
• यह कुछ लॉजिक पर आधारित है।
• कुछ बुनियादी लॉजिक गेट AND गेट, OR गेट, NOT गेट हैं।
• डिजिटल लॉजिक बनाने के लिए हम इन गेट्स का संयोजन विकसित करते हैं।

AND गेट:

• यदि कोई इनपुट अधिक है, तो यह एक उच्च आउटपुट उत्पन्न करता है।
• AND गेट के लिए बूलियन बीजगणित X = A. B है
• इसका अर्थ है कि यदि A और B का कोई इनपुट शून्य है, तो आउटपुट शून्य होगा।
• यदि दोनों एक हैं, तो आउटपुट एक होगा।

NOT गेट:

• यह इनपुट को उलट देता है। जो भी इनपुट दिया जाता है, वह आउटपुट पर अपना मूल्य बदलता है।
• NOT गेट के लिए बूलियन बीजगणित X = X̅ है

व्याख्या:

NAND गेट:

• NAND गेट AND गेट और NOT गेट के मेल से बनता है।
• AND गेट से प्राप्त आउटपुट को उल्टा कर दिया जाता है।

• NAND गेट का आउटपुट प्रश्न में आउटपुट के समान है।

तो, सही विकल्प NAND गेट है।

Additional Information

OR गेट:

• यदि कोई इनपुट अधिक है, तो यह उच्च आउटपुट देता है।
• OR गेट के लिए बूलियन बीजगणित X = A + B है

अवधारणा:

अग्र अभिनति:

• जब बैटरी का ऋणात्मक टर्मिनल n-तरफ और धन टर्मिनल से p-तरफ से जुड़ा होता है तो संयोजन को अग्र अभिनति में कहा जाता है ।

व्याख्या:

• अग्र अभिनति में, बैटरी का लागू वोल्टेज V ज्यादातर अवक्षय क्षेत्र में कम हो जाता है और p-n जंक्शन में p-तरफ और n-तरफ वोल्टेज गिरता है जो बहुत छोटा होता है।
• यह इस तथ्य के कारण है कि अवक्षय क्षेत्र का प्रतिरोध बहुत अधिक है क्योंकि इसमें कोई मुक्त आवेश वाहक नहीं है ।

• संकेंद्रण के अंतर के कारण, होल p-तरफ से n-तरफ तक विसरण की कोशिश करते हैं।
• लेकिन जंक्शन पर विद्युत क्षेत्र में बाईं ओर होल पर एक बल लगाता है, क्योंकि वे रिक्तता की ओर अधिक होते है। केवल वे होल जो उच्च गतिज ऊर्जा के साथ दाईं ओर बढ़ने लगते हैं, वे ही जंक्शन को पार करने में सक्षम होते हैं।
• इसी प्रकार इलेक्ट्रॉनों का प्रसार दाएं से बाएं होता है। इस प्रसार के परिणामस्वरूप p-तरफ से n-तरफ तक विद्युत धारा होती है जिसे प्रसार धारा के रूप में जाना जाता है। इसलिए विकल्प 3 सही है।

Additional Information

• अग्र अभिनति में अग्र वोल्टेज, वोल्टेज रोधी V_b का विरोध करता है । इसके परिणामस्वरूप, वोल्टेज रोधी की ऊंचाई कम हो जाती है और अवक्षय परत की चौड़ाई कम हो जाती है।
• जैसे-जैसे अग्र वोल्टेज कम होता है, तब-तब अवक्षय क्षेत्र बढ़  जाता है, जिससे कम संख्या में बहुसंख्यक वाहक वाहक जंक्शन को पार कर सकते हैं, और इसलिए विभव अवरोध बढ़ जाता है।

धारणा:

• जो सामग्री एक अच्छा चालक या एक अच्छा अवरोधक नहीं है उसे अर्धचालक कहा जाता है। उदाहरण के लिए: सिलिकॉन, जर्मेनियम आदि।
• अर्धचालक उपकरण जो विद्युत धारा के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है उसे p-n जंक्शन डायोड कहा जाता है।

• अवक्षय क्षेत्र/परत जंक्शन पर बना हुआ एक ऐसा क्षेत्र है जहाँ एक तरफ p पर ऋणात्मक आवेश परत और n पर धनात्मक आवेश परत के गठन के कारण कोई क्षेत्र बनता है।

व्याख्या:

• अपमिश्रण या अशुद्धियों के कारण बनने वाले छिद्र और इलेक्ट्रॉन क्रमशः दूसरी तरफ विसरित होते हैं।
• इसलिए जब कोई छिद्र जंक्शन में विसरित होता है तो यह ऋणात्मक दाता आयन का त्याग करता है और इलेक्ट्रॉन n की ओर धनात्मक आवेश का त्याग करता है।
• ये विपरीत रूप से आवेशित परतें एक क्षेत्र का निर्माण करती हैं जो बिंदुओं के बीच विभवांतर के कारण अवक्षय क्षेत्र बनता है।
• बताए गए सभी बिंदु जंक्शन पर अवक्षय क्षेत्र के गठन में योगदान करते हैं। तो विकल्प 4 सही है।

विकल्प 1 सही उत्तर है अर्थात एलईडी

एलईडी प्रकाश का सबसे उत्तम स्रोत है जो ऊर्जा की निम्न मात्रा की खपत करता है।

• एलईडी प्रकाश उत्सर्जक डायोड है जिसमें से धारा प्रवाहित होने पर प्रकाश उत्सर्जित होता है। 
• यह फोटोन के रूप में ऊर्जा को निष्कर्षित करता है।  

फ़िलामेंट एक उद्दीप्त फ़िलामेंट लैंप होता है जो टंगस्टन से बना होता है। 

संकुचित फ्लोरोसेंट लैंप एक निम्न दाब वाला पारा-वाष्प गैस-निस्सरण लैंप है जो दृश्य प्रकाश का उत्पादन करने के लिए फ्लोरोसेंट का उपयोग करता है।

• यह लघु -तरंग पराबैंगनी प्रकाश उत्पन्न करता है।