किसी p-n सन्धि डायोड में धारा, V को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है ।
जहाँ `I_(0)` को उत्क्रमित संतृप्त धारा कहते है , I डायोड के सीरो पर वोल्टता है तथा यह अग्र दिशिक बायस के लिए धनात्मक तथा पश्च दिशिक बायस के लिए ऋणात्मक है । डायोड से प्रवाहित धारा है , `K_b` वोल्ट्जमान नियतांक `(8.6xx10^(-5)eV//K)` है तथा T परम ताप है । यदि किसी दिया गए डायोड के लिए `I_(0)=5xx10^(-12)A` तथा `T=300K` है , तब ,
(a) `0.6` वोल्ट अग्र दिशिक वोल्टता के लिए अग्र दिशिक धारा क्या होगी ?
(b) यदि डायोड के सीरो पर वोल्टता को बढ़ाकर `0.7` वोल्ट कर दे तो धारा में कितनी वृद्धि हो जाएगी ?
(c) गतिक प्रतिरोध कितना है ?
(d) यदि पश्च दिशिक वोल्टता को 1 वोल्ट से 2 वोल्ट कर दें तो धारा का मान क्या होगा ?

Explanation

`I_(0) =5xx10^(-2)A,T=300K`
` K_(B) =8.6xx10^(-5)Ev//k=8.6xx10^(-5) xx1.6xx10^(-19) J//K`
(a) दिया है वोल्टेज `V=0.6V`
`(e V)/(k_(B)T) =(1.6xx10^(-19) xx0.6)/(8.6xx10^(-5) xx1.6xx10^(-19) xx300) =23. 26`.
`(p-n)` सन्धि डायोड में प्रवाहित धारा
`((e V)/(k_(g)T)-1)`
` I=I_(0) e`
` =5xx10^(-12) (e^(23.26)-1)`
` =5xx10^(-12) (1.259xx10^(10) -1)`
` =5xx10^(-12) xx1.259xx10^(10) =0.063 A`
(b) दिया है वोल्टेज `V=0.7V`
अतः
` (eV)/(k_(B)T) =(1.6xx10^(-19)xx0.7)/(8.6xx10^(-5)xx1.6xx10^(-19) xx300) =27.14`
अब `(p-n)` सन्धि में धारा
` I=I_(0) e^(((eV)/(k_(gT)-1)))=5xx10^(-12) (e^(27.14)-1)`
` =5xx10^(-12) (6.07xx10^(11) -1)`
`=5xx10^(-12) xx6.07xx10^(11)=3.035A`.
धारा में परिवर्तन ` =3.035-0.063`
` Delta I approx 2.9 A`
(c) यहाँ `Delta I =2.9A` तथा `Delta V=0.7-0.6=0.2V`
गयात्मक प्रतिरोध `R_(d)=((Delta V)/(Delta I))`
`R_(d)=(0.1)/(2.9)=0.03448Omega`
(d) जब विभवान्तर 1 वोल्ट से 2 वोल्ट में परिवर्तित होता है , तब धारा लगभग `I_(0) =5xx10^(-12) A` ही होगी , क्योकि जब सन्धि डायोड उत्क्रम अभिनत होता है । तो उसका प्रतिरोध अनन्त रहता है ।