p-n संधि डायोड में धारा I के लिए व्यंजक है
`I = I_(0) [exp((eV)/( k_(B)T)) -1]`
जहाँ `I_(0)` पश्चदिशिक धारा है, V, डायोड के सिरों पर वोल्टता है जो अग्रदिशिक बायसन के लिए धनात्मक और पश्चदिशिक बायसन के लिए ऋणात्मक है , `k_(B)`, बोल्ट्समान स्थिरांक `( 8.6 xx 10^(-5) eV //K )` है और T, निरपेक्ष ताप है। यदि किसी डायोड के लिए `I_(0) = 5 xx 10^(-12)A` और T=300K हो, तो
(a) 0.6 V की अग्रदिशिक वोल्टता पर अग्रदिशिक धारा कितनी होगी ?
(b) धारा में कितनी वृद्धि होती यदि डायोड के सिरों पर वोल्टता बढ़ा कर 0.7 V कर दी जाए ?

Explanation

(a) क्योंकि
`( eV)/( k_(B) T) = ( e xx 0.6 V)/( ( 8.6 xx 10^(-5) eV//K) 300K) = 23.26`
इसलिए `exp ((eV)/( k_(B)T)) =exp ( 23.26) = 1.259 xx 10^(10)`
इस प्रकार
`I = I_(0) [ 1.259 xx 10^(10) -1]`
`= ( 5 xx 10^(12) A) ( 1.259 xx 10^(10)) = 0.063A`
(b) जब V = 0.7 V हो, तो `(eV)/(k_(B)T)= 27.13` और
`exp((eV)/(k_(B)T)) = exp ( 27.13) = 6.07 xx 10^(11)`
इस प्रकार `I = ( 5 xx 10^(-12) A ) ( 6.07 xx 10^(11) -1) = 3.035A`
इसलिए `Delta I = 3.035 A - 0.063 A = 2.972A`
( c ) गतिज प्रतिरोध `r_(dc) = ( Delta V )/( Delta I ) = (( 0.7 - 0.6)V)/( 2.972A ) = 0.0336Omega `
(d) पश्चदिशिक धारा
`I = I_(0) [ exp((-eV)/(k_(B)T)) -1]`
जब `V - 1V`,तो `(eV)/( k_(B)T)-38.76` और
`I-I_(0) [exp(-38.76) -1]= -I_(0)`
जब `V = 2V`,तो `(eV)/( k_(B)T) =77.52` और
`I = I_(0) [exp( - 77.52) - 1 = - I_(0)`
इस प्रकार पश्चदिशिक धारा, वोल्टता में परिवर्तन के साथ लगभग स्थिर (अर्थात `I_(0) = 5 xx 10^(-2) A`)रहती है। यह दर्शाता है कि पश्चदिशिक बायसन में गतिज प्रतिरोध, अनंत है।