मान लीजिए कि $5 \times 10^{28} \text{ atoms/m}^3$ वाले $Si$ क्रिस्टल में $1 \text{ ppm}$ सांद्रता के $As$ को डोप करके एक $n$-प्रकार का वेफर बनाया जाता है। इस वेफर में $p$-क्षेत्र बनाने के लिए सतह पर $200 \text{ ppm}$ बोरॉन मिलाया जाता है। $n_i = 1.5 \times 10^{16} \text{ m}^{-3}$ को ध्यान में रखते हुए,$(i)$ $n$ और $p$ क्षेत्रों में आवेश वाहकों के घनत्व की गणना करें। $(ii)$ टिप्पणी करें कि जब डायोड रिवर्स बायस में होता है तो कौन से आवेश वाहक रिवर्स सैचुरेशन करंट में मुख्य रूप से योगदान देंगे।

(A) दिया गया है: $N_{Si} = 5 \times 10^{28} \text{ atoms/m}^3$,$n_i = 1.5 \times 10^{16} \text{ m}^{-3}$.
$(i)$ $n$-प्रकार के क्षेत्र के लिए:
$As$ (दाता) परमाणुओं की सांद्रता $N_D = 1 \text{ ppm} = 10^{-6} \times 5 \times 10^{28} = 5 \times 10^{22} \text{ atoms/m}^3$.
इलेक्ट्रॉन घनत्व $n_e \approx N_D = 5 \times 10^{22} \text{ m}^{-3}$.
होल घनत्व $n_h = n_i^2 / n_e = (1.5 \times 10^{16})^2 / (5 \times 10^{22}) = 4.5 \times 10^9 \text{ m}^{-3}$.
$p$-प्रकार के क्षेत्र के लिए:
$B$ (ग्राही) परमाणुओं की सांद्रता $N_A = 200 \text{ ppm} = 200 \times 10^{-6} \times 5 \times 10^{28} = 10^{25} \text{ atoms/m}^3$.
होल घनत्व $n_h \approx N_A = 10^{25} \text{ m}^{-3}$.
इलेक्ट्रॉन घनत्व $n_e = n_i^2 / n_h = (1.5 \times 10^{16})^2 / 10^{25} = 2.25 \times 10^7 \text{ m}^{-3}$.
$(ii)$ रिवर्स बायस में,रिवर्स सैचुरेशन करंट मुख्य रूप से जंक्शन के पार अल्पसंख्यक आवेश वाहकों ($p$-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और $n$-क्षेत्र में होल) के प्रवाह के कारण होता है।