PN Junction and Diode Questions in Hindi

(A) दिया गया है: बैटरी का वोल्टेज $V = 8\, V$,डायोड का फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप $V_d = 0.5\, V$,और प्रतिरोध $R = 2.2\, k\Omega = 2200\, \Omega$ है।
लूप में किरचॉफ का वोल्टेज नियम $(KVL)$ लागू करने पर:
$V - V_d - I \times R = 0$
$8 - 0.5 - I \times 2200 = 0$
$7.5 = I \times 2200$
$I = \frac{7.5}{2200}\, A$
$I = 0.003409\, A$
मिलीएम्पियर $(mA)$ में बदलने पर:
$I = 0.003409 \times 1000\, mA = 3.409\, mA \approx 3.4\, mA$।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) $p-n$ जंक्शन डायोड में,विसरण धारा आवेश वाहकों की सांद्रता प्रवणता (concentration gradient) के कारण होती है।
$p-$ क्षेत्र में होल्स की सांद्रता अधिक होने और $n-$ क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता अधिक होने के कारण,होल्स $p-$ क्षेत्र से $n-$ क्षेत्र की ओर विसरित होते हैं और इलेक्ट्रॉन $n-$ क्षेत्र से $p-$ क्षेत्र की ओर विसरित होते हैं।
परिपाटी के अनुसार,विद्युत धारा की दिशा धनात्मक आवेश (होल्स) के प्रवाह की दिशा में होती है।
अतः,विसरण धारा $p-$ क्षेत्र से $n-$ क्षेत्र की ओर प्रवाहित होती है।

(B) $p-n$ जंक्शन डायोड में,जब रिवर्स बायस लगाया जाता है,तो $p$-प्रकार की सामग्री को बैटरी के ऋणात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है,जो होल्स को जंक्शन से दूर खींचता है।
इसी तरह,$n$-प्रकार की सामग्री को धनात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है,जो इलेक्ट्रॉनों को जंक्शन से दूर खींचता है।
परिणामस्वरूप,अवक्षय परत (depletion region) की चौड़ाई बढ़ जाती है।
अवक्षय परत का यह विस्तार विभव प्राचीर (potential barrier) में वृद्धि करता है,जिससे आवेश वाहकों के लिए जंक्शन को पार करना अधिक कठिन हो जाता है।

(B) दिए गए परिपथ में, दो डायोड विपरीत दिशाओं में समानांतर क्रम में जुड़े हुए हैं।
एक डायोड अग्र अभिनत (forward-biased) है, जबकि दूसरा पश्च अभिनत (reverse-biased) है।
अग्र अभिनत डायोड एक शॉर्ट सर्किट की तरह कार्य करता है (क्योंकि इसका अग्र प्रतिरोध शून्य है), और पश्च अभिनत डायोड एक ओपन सर्किट की तरह कार्य करता है।
अतः, परिपथ में कुल प्रतिरोध $R = 2 \, k\Omega = 2000 \, \Omega$ है।
वोल्टेज स्रोत $E = 20 \, V$ है।
ओम के नियम का उपयोग करते हुए, धारा $I$ इस प्रकार है:
$I = \frac{E}{R} = \frac{20 \, V}{2000 \, \Omega} = 0.01 \, A = 10 \, mA$.

(A) दिए गए परिपथ में,डायोड का $p$-सिरा $2 \ V$ के विभव से जुड़ा है और $n$-सिरा $100 \ \Omega$ के प्रतिरोधक के माध्यम से $5 \ V$ के विभव से जुड़ा है।
डायोड के अग्र अभिनति (forward bias) में होने के लिए,$p$-सिरे पर विभव $n$-सिरे पर विभव से अधिक होना चाहिए।
यहाँ,$p$-सिरे पर विभव $(2 \ V)$,$n$-सिरे पर विभव $(5 \ V)$ से कम है।
इसलिए,डायोड पश्च अभिनति (reverse bias) में है।
पश्च अभिनति में एक आदर्श डायोड एक खुले परिपथ (open circuit) की तरह कार्य करता है,जिसका अर्थ है कि यह अनंत प्रतिरोध प्रदान करता है।
परिणामस्वरूप,परिपथ में कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है।
अतः,डायोड से प्रवाहित होने वाली धारा $0 \ A$ है।

(C) जब $p-n$ जंक्शन का $n-$प्रकार का अर्धचालक $p-$प्रकार के अर्धचालक की तुलना में उच्च विभव पर होता है,तो डायोड को रिवर्स बायस में कहा जाता है।
मान लीजिए $V_p$ $p-$सिरे का विभव है और $V_n$ $n-$सिरे का विभव है।
$A$: $V_p = 0 \text{ V}$,$V_n = +5 \text{ V}$. यहाँ $V_n > V_p$ है,इसलिए यह रिवर्स बायस है।
$B$: $V_p = +5 \text{ V}$,$V_n = +10 \text{ V}$. यहाँ $V_n > V_p$ है,इसलिए यह रिवर्स बायस है।
$C$: $V_p = -12 \text{ V}$,$V_n = -5 \text{ V}$. यहाँ $V_n > V_p$ (क्योंकि $-5 > -12$) है,इसलिए यह रिवर्स बायस है।
$D$: $V_p = 0 \text{ V}$,$V_n = -10 \text{ V}$. यहाँ $V_p > V_n$ है,इसलिए यह फॉरवर्ड बायस है।
नोट: सामान्यतः ऐसे प्रश्नों में विकल्प $C$ को सही उत्तर माना जाता है।

(C) $p-n$ जंक्शन डायोड फॉरवर्ड बायस में जुड़ा है क्योंकि बैटरी का धनात्मक टर्मिनल डायोड के $p$-भाग से जुड़ा है।
फॉरवर्ड बायस में,बाहरी प्रतिरोध $R$ पर प्रभावी वोल्टेज $V_{eff} = V_{battery} - V_{barrier}$ द्वारा दिया जाता है।
दिया गया है: $V_{battery} = 5.5\, V$,$V_{barrier} = 0.4\, V$,और $R = 5.1\, k\Omega = 5.1 \times 10^3\, \Omega$.
$V_{eff} = 5.5\, V - 0.4\, V = 5.1\, V$.
ओम के नियम का उपयोग करते हुए,परिपथ में धारा $I = \frac{V_{eff}}{R}$ है।
$I = \frac{5.1\, V}{5.1 \times 10^3\, \Omega} = 1 \times 10^{-3}\, A = 1\, mA$.
अतः,परिपथ में धारा $1\, mA$ है।

(D) दिए गए परिपथ में, डायोड $D_{2}$ रिवर्स बायस में है क्योंकि इसका p-सिरा बैटरी के ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़ा है, जबकि डायोड $D_{1}$ फॉरवर्ड बायस में है।
चूंकि $D_{2}$ रिवर्स बायस में है, यह एक ओपन सर्किट की तरह कार्य करता है और $D_{2}$ वाली शाखा से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है।
अतः, धारा केवल $D_{1}$ और $10\, \Omega$ के प्रतिरोधक वाली शाखा से होकर बहती है।
परिपथ का कुल प्रतिरोध $R_{eq} = 10\, \Omega + 15\, \Omega = 25\, \Omega$ है।
$10\, \Omega$ के प्रतिरोधक से बहने वाली धारा $I$ ओम के नियम के अनुसार है:
$I = \frac{V}{R_{eq}} = \frac{2\, V}{25\, \Omega} = 0.08\, A$.
इसे मिलीएम्पियर $(mA)$ में बदलने पर:
$I = 0.08 \times 1000\, mA = 80\, mA$.

(A) दिए गए परिपथ में,समानांतर शाखाओं में दो डायोड हैं।
डायोड के अभिविन्यास को देखने पर,ऊपरी डायोड फॉरवर्ड-बायस्ड है,जबकि बीच वाला डायोड रिवर्स-बायस्ड है।
एक रिवर्स-बायस्ड डायोड एक खुले परिपथ की तरह कार्य करता है,इसलिए बीच वाली शाखा से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है।
ऊपरी शाखा में $2\,\Omega$ के प्रतिरोध के साथ श्रेणीक्रम में एक डायोड है।
निचली शाखा में $6\,V$ की बैटरी $1\,\Omega$ के प्रतिरोध के साथ श्रेणीक्रम में है।
चूंकि बीच वाली शाखा खुली है,इसलिए परिपथ $6\,V$ की बैटरी,$1\,\Omega$ के प्रतिरोध,ऊपरी डायोड और $2\,\Omega$ के प्रतिरोध से बने एक श्रेणी परिपथ में सरल हो जाता है।
परिपथ का कुल प्रतिरोध $R_{eq} = 1\,\Omega + 2\,\Omega = 3\,\Omega$ है।
ओम के नियम के अनुसार परिपथ में धारा $I = \frac{V}{R_{eq}} = \frac{6\,V}{3\,\Omega} = 2\,A$ है।
अतः,$1\,\Omega$ प्रतिरोध से प्रवाहित होने वाली धारा $2\,A$ है।

(C) परिपथ में $2\,V$ की बैटरी,एक डायोड और श्रेणी में एक प्रतिरोध $R$ लगा है।
किरचॉफ के वोल्टेज नियम $(KVL)$ को लागू करने पर:
$V_{battery} = V_{diode} + V_{resistor}$
यहाँ $V_{battery} = 2\,V$,$V_{diode} = 0.5\,V$ और वांछित धारा $I = 5\,mA = 5 \times 10^{-3}\,A$ है।
इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$2\,V = 0.5\,V + I \times R$
$2 - 0.5 = 5 \times 10^{-3} \times R$
$1.5 = 5 \times 10^{-3} \times R$
$R = \frac{1.5}{5 \times 10^{-3}} = \frac{1500}{5} = 300\,\Omega$
अतः,आवश्यक श्रेणी प्रतिरोध $300\,\Omega$ है।

(A) सिलिकॉन डायोड के लिए,नी (knee) वोल्टेज या बैरियर विभव लगभग $0.7\, V$ होता है।
बल्क प्रतिरोध $(r_f)$ की गणना डायोड के पार अतिरिक्त वोल्टेज का उपयोग करके की जाती है:
$r_f = \frac{V_f - V_k}{I_f} = \frac{1.2\, V - 0.7\, V}{100 \times 10^{-3}\, A} = \frac{0.5\, V}{0.1\, A} = 5\,\Omega$.
रिवर्स प्रतिरोध $(r_r)$ की गणना रिवर्स बायस स्थिति के लिए ओम के नियम का उपयोग करके की जाती है:
$r_r = \frac{V_r}{I_r} = \frac{10\, V}{1 \times 10^{-6}\, A} = 10 \times 10^6\, \Omega = 10\, M\Omega$.
अतः,बल्क प्रतिरोध $5\,\Omega$ है और रिवर्स प्रतिरोध $10\, M\Omega$ है।

(A) $PN$ जंक्शन डायोड $P$-प्रकार और $N$-प्रकार के अर्धचालक के जुड़ने से बनता है,जो जंक्शन पर एक डिप्लेशन क्षेत्र और बैरियर पोटेंशियल बनाता है।
फॉरवर्ड बायस स्थिति में,बाहरी बैटरी का धनात्मक टर्मिनल $P$-साइड से और ऋणात्मक टर्मिनल $N$-साइड से जोड़ा जाता है।
यह बाहरी वोल्टेज आंतरिक बैरियर पोटेंशियल का विरोध करता है।
डायोड के महत्वपूर्ण रूप से चालन करने के लिए,लागू किया गया फॉरवर्ड बायस वोल्टेज बैरियर पोटेंशियल से अधिक होना चाहिए।
इसलिए,फॉरवर्ड बायस वोल्टेज का मान बैरियर पोटेंशियल से अधिक होना आवश्यक है (उदाहरण के लिए,सिलिकॉन के लिए $\approx 0.7 \ V$ और जर्मेनियम के लिए $\approx 0.3 \ V$)।

(A) $P-N$ जंक्शन $p$-प्रकार और $n$-प्रकार के अर्धचालकों के बीच का इंटरफेस है।
जब दोनों अर्धचालकों को जोड़ा जाता है,तो आवेश वाहक जंक्शन के पार विसरित (diffuse) होते हैं।
विशेष रूप से,$n$-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन $p$-क्षेत्र की ओर और $p$-क्षेत्र से होल $n$-क्षेत्र की ओर गति करते हैं।
यह विसरण जंक्शन के पास अचल आयनित परमाणुओं को छोड़ देता है,जिससे एक अवक्षय परत (depletion region) बनती है।
इन अचल आयनों द्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र एक बैरियर विभव बनाता है।
यह बैरियर विभव बहुसंख्यक आवेश वाहकों ($n$-क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन और $p$-क्षेत्र में होल) की जंक्शन के पार आगे की गति का विरोध करता है।
इसलिए,बैरियर विभव $n$-क्षेत्र में मुक्त इलेक्ट्रॉनों और $p$-क्षेत्र में होल के लिए प्रतिरोध प्रदान करता है।

(B) दिए गए परिपथ में, डायोड $D_{1}$ रिवर्स बायस में है क्योंकि इसका $p$-टर्मिनल परिपथ के माध्यम से बैटरी के ऋणात्मक सिरे से जुड़ा है, जबकि $D_{2}$ और $D_{3}$ फॉरवर्ड बायस में हैं।
चूंकि $D_{1}$ रिवर्स बायस में है, यह एक ओपन सर्किट की तरह कार्य करता है और $10 \, \Omega$ के प्रतिरोधक से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है।
परिपथ $10 \, V$ की बैटरी से जुड़ी दो समानांतर शाखाओं में सरल हो जाता है:
$1$. ऊपरी शाखा में डायोड $D_{3}$ और $5 \, \Omega$ का प्रतिरोधक है।
$2$. निचली शाखा में डायोड $D_{2}$ और $20 \, \Omega$ का प्रतिरोधक है।
परिपथ आरेख को देखने पर, $5 \, \Omega$ का प्रतिरोधक इन शाखाओं के समानांतर संयोजन के साथ श्रेणीक्रम में है।
समानांतर शाखाओं का तुल्य प्रतिरोध:
$R_{p} = \frac{5 \times 20}{5 + 20} = \frac{100}{25} = 4 \, \Omega$.
यह समानांतर संयोजन आउटपुट पर $5 \, \Omega$ के प्रतिरोधक के साथ श्रेणीक्रम में है।
$R_{eq} = 4 \, \Omega + 5 \, \Omega = 9 \, \Omega$.
$I = \frac{V}{R_{eq}} = \frac{10}{9} \approx 1.11 \, A$.
दिए गए विकल्पों को देखते हुए, सही उत्तर $1 \, A$ है।

(B) दिए गए परिपथ में,ऊपरी शाखा में लगा डायोड रिवर्स बायस में है क्योंकि इसका p-सिरा बैटरी के ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़ा है। इसलिए,ऊपरी शाखा से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है।
मध्य शाखा में लगा डायोड फॉरवर्ड बायस में है क्योंकि इसका p-सिरा बैटरी के धनात्मक टर्मिनल से जुड़ा है। अतः,इस शाखा से धारा प्रवाहित होती है।
परिपथ का कुल प्रतिरोध मध्य शाखा के प्रतिरोध $(30 \, \Omega)$ और मुख्य शाखा के प्रतिरोध $(20 \, \Omega)$ का योग है।
कुल प्रतिरोध $R_{eq} = 30 \, \Omega + 20 \, \Omega = 50 \, \Omega$.
ओम के नियम का उपयोग करते हुए,धारा $i$ इस प्रकार है:
$i = \frac{V}{R_{eq}} = \frac{5 \, V}{50 \, \Omega} = \frac{5}{50} \, A$.

(C) दिए गए परिपथ में,डायोड का $P-$सिरा $1\,V$ की बैटरी के ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़ा है,और $N-$सिरा $3\,V$ की बैटरी के ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़ा है।
बायसिंग निर्धारित करने के लिए,हम डायोड के सिरों पर विभवांतर देखते हैं। $P-$टर्मिनल पर विभव $-1\,V$ है और $N-$टर्मिनल पर विभव $-3\,V$ है।
चूंकि $P-$सिरे का विभव $(-1\,V)$,$N-$सिरे के विभव $(-3\,V)$ से अधिक है,इसलिए डायोड फॉरवर्ड बायस में है।
फॉरवर्ड बायस में एक आदर्श डायोड के लिए,प्रतिरोध शून्य होता है।
परिपथ में कुल वोल्टेज $V_{net} = (-1\,V) - (-3\,V) = 2\,V$ है।
परिपथ में प्रतिरोध $R = 100\,\Omega$ है।
ओम के नियम का उपयोग करते हुए,धारा $I$ इस प्रकार है:
$I = \frac{V_{net}}{R} = \frac{2\,V}{100\,\Omega} = 0.02\,A$.
मिलीएम्पियर में बदलने पर: $I = 0.02 \times 1000\,mA = 20\,mA$.

(A) परिपथ के लिए किरचॉफ का वोल्टेज नियम $(KVL)$ लागू करने पर:
$8\, V - 0.5\, V - I \times (2.2 \times 10^3\, \Omega) = 0$
$7.5\, V = I \times 2200\, \Omega$
$I = \frac{7.5}{2200}\, A$
$I = 0.003409\, A$
मिलीएम्पियर $(mA)$ में बदलने पर:
$I = 0.003409 \times 1000\, mA \approx 3.4\, mA$
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) दिए गए परिपथ में,बैटरी $12 \, V$ का विभवांतर प्रदान करती है।
डायोड $D_1$ बैटरी के धनात्मक टर्मिनल के सापेक्ष रिवर्स बायस में जुड़ा है,इसलिए यह एक ओपन सर्किट के रूप में कार्य करता है ($3 \, \Omega$ वाली शाखा से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है)।
डायोड $D_2$ फॉरवर्ड बायस में जुड़ा है,इसलिए यह एक शॉर्ट सर्किट के रूप में कार्य करता है (आदर्श डायोड)।
अतः,परिपथ का कुल प्रतिरोध $4 \, \Omega$ और सक्रिय शाखा में मौजूद $2 \, \Omega$ के प्रतिरोध का योग है: $R_{eq} = 4 \, \Omega + 2 \, \Omega = 6 \, \Omega$।
ओम के नियम का उपयोग करते हुए,धारा $I = \frac{V}{R_{eq}} = \frac{12 \, V}{6 \, \Omega} = 2 \, A$ प्राप्त होती है।

(D) $p-n$ जंक्शन डायोड में,जंक्शन के आर-पार आवेश वाहकों के विसरण (diffusion) के कारण विभव प्राचीर बनता है,जो एक डिप्लीशन क्षेत्र बनाता है।
जब डायोड फॉरवर्ड बायस्ड होता है,तो बाहरी वोल्टेज आंतरिक विभव प्राचीर का विरोध करता है।
यह विभव प्राचीर की ऊंचाई को कम करता है और डिप्लीशन क्षेत्र की चौड़ाई को घटाता है।
दी गई आकृतियों में,विकल्प $(A)$ और $(B)$ उस विभव प्राचीर को दर्शाते हैं जो बढ़ रहा है (रिवर्स बायस की विशेषता),जबकि विकल्प $(C)$ और $(D)$ उस विभव प्राचीर को दर्शाते हैं जो घट रहा है (फॉरवर्ड बायस की विशेषता)।
$(C)$ और $(D)$ की तुलना करने पर,फॉरवर्ड बायस स्थिति में विभव प्राचीर की ऊंचाई कम और डिप्लीशन की चौड़ाई कम होती है।
इसलिए,फॉरवर्ड बायस्ड $p-n$ जंक्शन के लिए सही निरूपण विकल्प $(D)$ में दिखाया गया है।

(B) जब एक $p-n$ जंक्शन रिवर्स बायस में होता है,तो बैटरी का ऋणात्मक टर्मिनल $p$-साइड से और धनात्मक टर्मिनल $n$-साइड से जुड़ा होता है।
इसके कारण बहुसंख्यक आवेश वाहक (majority charge carriers) जंक्शन से दूर चले जाते हैं।
परिणामस्वरूप,अवक्षय परत (depletion region) की चौड़ाई बढ़ जाती है।
अतः,विभव प्राचीर (potential barrier) की ऊँचाई भी बढ़ जाती है,जो बहुसंख्यक आवेश वाहकों के प्रवाह का विरोध करती है।

(A) यह परिपथ एक $p-n$ जंक्शन डायोड और एक लोड प्रतिरोध $R_L$ के श्रेणीक्रम संयोजन से बना है।
जब इनपुट वोल्टेज $+5\, V$ होता है,तो डायोड अग्र-अभिनत (forward-biased) होता है। एक आदर्श डायोड मानते हुए,यह एक शॉर्ट सर्किट की तरह कार्य करता है,और $+5\, V$ का पूरा इनपुट वोल्टेज लोड प्रतिरोध $R_L$ पर प्राप्त होता है।
जब इनपुट वोल्टेज $-5\, V$ होता है,तो डायोड पश्च-अभिनत (reverse-biased) होता है। यह एक ओपन सर्किट की तरह कार्य करता है,इसलिए प्रतिरोध $R_L$ से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है। परिणामस्वरूप,$R_L$ पर आउटपुट वोल्टेज $0\, V$ होता है।
अतः,आउटपुट सिग्नल एक वर्गाकार तरंग है जो $+5\, V$ और $0\, V$ के बीच बदलती है।

(D) $p-n$ जंक्शन के निर्माण के दौरान,$p-$क्षेत्र से होल $n-$क्षेत्र में और $n-$क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन $p-$क्षेत्र में विसरित (diffuse) होते हैं।
जब एक इलेक्ट्रॉन एक होल से मिलता है,तो वे पुनर्संयोजित होकर एक-दूसरे के प्रभाव को समाप्त कर देते हैं,जिससे जंक्शन पर एक पतली परत बन जाती है जो मुक्त आवेश वाहकों से रहित होती है। इसे अवक्षय परत (depletion layer) कहा जाता है।
विसरण प्रक्रिया के कारण,अचल आयनित परमाणु पीछे छूट जाते हैं: $p-$पक्ष पर ऋणात्मक आयन और $n-$पक्ष पर धनात्मक आयन।
इन अचल आवेशों का संचय जंक्शन पर एक विद्युत क्षेत्र और विभवांतर उत्पन्न करता है,जिसे विभव प्राचीर (potential barrier) कहा जाता है।

(A) जंक्शन डायोड का $p-$सिरा $+5\, V$ से और $n-$सिरा $+2\, V$ से जुड़ा है।
चूंकि $p-$सिरा $n-$सिरे की तुलना में उच्च विभव पर है $(5\, V > 2\, V)$,इसलिए $p-n$ जंक्शन अग्र अभिनत (forward biased) है।
अतः,परिपथ में धारा प्रवाहित होती है।
प्रतिरोधक के सिरों पर विभवांतर $V = 5\, V - 2\, V = 3\, V$ है।
प्रतिरोध $R = 300\, \Omega$ है।
ओम के नियम का उपयोग करते हुए,धारा $I$ इस प्रकार है:
$I = \frac{V}{R} = \frac{3\, V}{300\, \Omega} = 0.01\, A = 10\, mA$.
कथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण सही ढंग से बताता है कि धारा क्यों प्रवाहित होती है (अग्र अभिनत स्थिति)।

(B) डायोड फॉरवर्ड बायस में है क्योंकि $A$ पर विभव $B$ के विभव से अधिक है। एक आदर्श डायोड मानते हुए,यह शॉर्ट सर्किट की तरह कार्य करता है।
मान लीजिए $B$ पर विभव $0 \ V$ है। परिपथ में एक $30 \ V$ का स्रोत एक $10 \ k\Omega$ के प्रतिरोधक के साथ श्रेणीक्रम में जुड़ा है,जो दो $10 \ k\Omega$ के प्रतिरोधकों के समानांतर संयोजन के साथ जुड़ा है (एक $A$ और $B$ के बीच,और दूसरा डायोड के साथ श्रेणीक्रम में)।
दो समानांतर $10 \ k\Omega$ प्रतिरोधकों का तुल्य प्रतिरोध $R_p = \frac{10 \times 10}{10 + 10} = 5 \ k\Omega$ है।
परिपथ का कुल प्रतिरोध $R_{eq} = 10 \ k\Omega + 5 \ k\Omega = 15 \ k\Omega$ है।
बैटरी से प्रवाहित धारा $I = \frac{30 \ V}{15 \ k\Omega} = 2 \ mA$ है।
$B$ के सापेक्ष $A$ पर विभव समानांतर संयोजन $R_p$ पर वोल्टेज ड्रॉप है:
$V_{AB} = I \times R_p = 2 \ mA \times 5 \ k\Omega = 10 \ V$.

(C) दिए गए परिपथ में,दो डायोड इस प्रकार जुड़े हैं कि ऊपरी डायोड फॉरवर्ड-बायस में है और निचला डायोड रिवर्स-बायस में है।
इसलिए,रिवर्स-बायस डायोड वाली निचली शाखा एक ओपन सर्किट की तरह कार्य करती है।
परिपथ $5 \ \Omega$ प्रतिरोधक (बाहरी),$5 \ \Omega$ प्रतिरोधक (ऊपरी मध्य),$10 \ \Omega$ प्रतिरोधक (ऊपरी दाएं) और $10 \ \Omega$ प्रतिरोधक (ऊपरी बाएं) के श्रेणी संयोजन में सरल हो जाता है।
कुल प्रतिरोध $R_{eq} = 5 \ \Omega + 5 \ \Omega + 10 \ \Omega + 10 \ \Omega = 30 \ \Omega$ है।
धारा $i = \frac{V}{R_{eq}} = \frac{9 \ V}{30 \ \Omega} = 0.3 \ A$ प्राप्त होती है।

(C) दिए गए परिपथ में,डायोड $D_{1}$ को $12.7\; V$ से और डायोड $D_{2}$ को $4\; V$ से जोड़ा गया है।
चूंकि $D_{1}$ के एनोड पर विभव $(12.7\; V)$,$D_{2}$ के एनोड पर विभव $(4\; V)$ से अधिक है,इसलिए डायोड $D_{1}$ फॉरवर्ड बायस में होगा और डायोड $D_{2}$ रिवर्स बायस में होगा।
$0.7\; V$ के इन-बिल्ट विभव वाले फॉरवर्ड-बायस्ड डायोड के लिए,बिंदु $A$ पर आउटपुट वोल्टेज $V_{A} = V_{in} - V_{barrier}$ द्वारा दिया जाता है।
मान रखने पर,हमें $V_{A} = 12.7\; V - 0.7\; V = 12\; V$ प्राप्त होता है।
अतः,बिंदु $A$ पर वोल्टेज $12\; V$ है।

(NO) नहीं,यह संभव नहीं है। कोई भी स्लैब,चाहे वह कितना भी सपाट क्यों न हो,उसकी सतह का खुरदरापन अंतर-परमाणु क्रिस्टल रिक्ति $(\sim 2$ से $3 \mathring{A})$ से बहुत अधिक होगा।
इस खुरदरेपन के कारण,परमाणु स्तर पर निरंतर संपर्क प्राप्त नहीं किया जा सकता है।
जंक्शन प्रवाहित होने वाले आवेश वाहकों के लिए एक असंततता (discontinuity) के रूप में व्यवहार करेगा,जो एक उचित $p-n$ जंक्शन के निर्माण को रोक देगा।

(N/A) डायोड का प्रतिरोध ज्ञात करने के लिए,हम ओम के नियम $R = V / I$ या $r = \Delta V / \Delta I$ का उपयोग करते हैं।
$(a)$ फॉरवर्ड बायस क्षेत्र के लिए,हम $I_{D} = 15 \, mA$ पर डायनेमिक प्रतिरोध की गणना करते हैं। ग्राफ से,हम $I = 10 \, mA$ $(V = 0.7 \, V)$ और $I = 20 \, mA$ $(V = 0.8 \, V)$ के बीच ढाल ले सकते हैं।
$r_{f} = \Delta V / \Delta I = (0.8 \, V - 0.7 \, V) / (20 \, mA - 10 \, mA) = 0.1 \, V / 10 \, mA = 10 \, \Omega$।
$(b)$ रिवर्स बायस क्षेत्र के लिए $V_{D} = -10 \, V$ पर,धारा $I = -1 \, \mu A$ है।
स्थैतिक प्रतिरोध $r_{r} = |V| / |I| = 10 \, V / 1 \, \mu A = 10 \, V / (1 \times 10^{-6} \, A) = 1.0 \times 10^{7} \, \Omega$ है।

(C) जब एक $p-n$ जंक्शन पर फॉरवर्ड बायस लगाया जाता है,तो बाहरी बैटरी का धनात्मक सिरा $p$-क्षेत्र से और ऋणात्मक सिरा $n$-क्षेत्र से जुड़ा होता है।
यह बाहरी वोल्टेज अवक्षय क्षेत्र (depletion region) के आंतरिक विद्युत क्षेत्र का विरोध करता है।
परिणामस्वरूप,अवक्षय परत की चौड़ाई कम हो जाती है और जंक्शन पर विभव प्राचीर (potential barrier) कम हो जाता है।
यह बहुसंख्यक आवेश वाहकों को जंक्शन को अधिक आसानी से पार करने की अनुमति देता है,जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण विद्युत धारा प्रवाहित होती है।

(N/A) $p-n$ जंक्शन डायोड में धारा का सूत्र $I = I_{0} [\exp(eV / k_{B}T) - 1]$ है。
दिया गया है: $I_{0} = 5 \times 10^{-12} \; A$, $T = 300 \; K$, $k_{B} = 8.6 \times 10^{-5} \; eV/K$.
$(a)$ $V = 0.6 \; V$ के लिए, घातांक $eV / k_{B}T = 0.6 / (8.6 \times 10^{-5} \times 300) \approx 23.256$ है。
$I = 5 \times 10^{-12} \times \exp(23.256) \approx 0.063 \; A$.
$(b)$ $V = 0.7 \; V$ के लिए, घातांक $0.7 / (8.6 \times 10^{-5} \times 300) \approx 27.132$ है。
$I' = 5 \times 10^{-12} \times \exp(27.132) \approx 3.035 \; A$.
धारा में वृद्धि $\Delta I = I' - I = 3.035 - 0.063 = 2.972 \; A$.
$(c)$ डायनेमिक प्रतिरोध $r_{d} = \Delta V / \Delta I = (0.7 - 0.6) / 2.972 \approx 0.0336 \; \Omega$.
$(d)$ रिवर्स बायस में, $V$ ऋणात्मक होता है। $V = -1 \; V$ और $V = -2 \; V$ के लिए, $\exp(eV/k_{B}T) \approx 0$ होता है। अतः, $I \approx -I_{0} = -5 \times 10^{-12} \; A$। धारा प्रभावी रूप से $-5 \times 10^{-12} \; A$ पर स्थिर रहती है।

(B) डायोड दो टर्मिनल वाला एक इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो मुख्य रूप से एक दिशा में (जिसे फॉरवर्ड-बायस्ड दिशा कहा जाता है) धारा का संचालन करता है,जबकि विपरीत दिशा में (जिसे रिवर्स-बायस्ड दिशा कहा जाता है) धारा को रोकता है। यह आमतौर पर एक $p$-प्रकार के अर्धचालक और एक $n$-प्रकार के अर्धचालक को जोड़कर $p-n$ जंक्शन बनाकर बनाया जाता है। अपने एकदिश गुण के कारण,इसका उपयोग रेक्टिफायर,वोल्टेज रेगुलेटर और सिग्नल डिमोड्यूलेटर में व्यापक रूप से किया जाता है।

(A) डायोड और ट्रांजिस्टर के लिए प्राथमिक संवैधानिक इकाई $p-n$ जंक्शन है।
कई अर्धचालक उपकरणों के कार्य को समझने के लिए $p-n$ जंक्शन के कार्य को समझना आवश्यक है।
चूंकि $p-n$ जंक्शन में दो इलेक्ट्रोड होते हैं,इसलिए इसे $p-n$ जंक्शन डायोड कहा जाता है,और एक ट्रांजिस्टर अनिवार्य रूप से दो $p-n$ जंक्शनों का संयोजन है।

(N/A) $p-n$ जंक्शन एक $p$-प्रकार के अर्धचालक और एक $n$-प्रकार के अर्धचालक को जोड़कर बनाया जाता है। जब $Si$ वेफर के एक क्षेत्र में स्वीकर्ता अशुद्धि (जैसे $Al$) मिलाई जाती है,तो यह $p$-प्रकार का अर्धचालक बन जाता है,और जब दूसरे क्षेत्र में दाता अशुद्धि (जैसे $As$) मिलाई जाती है,तो यह $n$-प्रकार का अर्धचालक बन जाता है।
$p-n$ जंक्शन के निर्माण के दौरान दो महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं होती हैं: विसरण (diffusion) और अपवाह (drift)।
आवेश वाहकों की सांद्रता प्रवणता के कारण,होल $p$-पक्ष से $n$-पक्ष की ओर $(p \rightarrow n)$ विसरित होते हैं और इलेक्ट्रॉन $n$-पक्ष से $p$-पक्ष की ओर $(n \rightarrow p)$ विसरित होते हैं। यह गति विसरण धारा उत्पन्न करती है।
जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन $n \rightarrow p$ की ओर विसरित होते हैं,वे $n$-पक्ष पर आयनित दाता परमाणु (धनात्मक आवेश) छोड़ जाते हैं। इसी तरह,जैसे-जैसे होल $p \rightarrow n$ की ओर विसरित होते हैं,वे $p$-पक्ष पर आयनित स्वीकर्ता परमाणु (ऋणात्मक आवेश) छोड़ जाते हैं। ये आयनित आवेश स्थिर (immobile) होते हैं।
जंक्शन के चारों ओर का वह क्षेत्र जहाँ मोबाइल आवेश वाहकों की कमी हो जाती है,उसे अवक्षय क्षेत्र या अवक्षय परत कहा जाता है। इसकी मोटाई आमतौर पर $0.5 \mu m$ के क्रम की होती है।
$n$-पक्ष पर धनात्मक स्पेस-चार्ज और $p$-पक्ष पर ऋणात्मक स्पेस-चार्ज के कारण,$n$-पक्ष से $p$-पक्ष की ओर एक विद्युत क्षेत्र स्थापित हो जाता है। यह विद्युत क्षेत्र आगे के विसरण का विरोध करता है और आवेश वाहकों के अपवाह (drift) का कारण बनता है। इस विद्युत क्षेत्र के कारण जंक्शन पर विकसित विभवांतर को रोधिका विभव $(V_0)$ कहा जाता है।

(N/A) जब एक $p-n$ जंक्शन बनता है,तो सांद्रता प्रवणता के कारण इलेक्ट्रॉन $n$-क्षेत्र से $p$-क्षेत्र में और होल $p$-क्षेत्र से $n$-क्षेत्र में विसरित (diffuse) होते हैं।
जैसे ही इलेक्ट्रॉन $n$-क्षेत्र छोड़ते हैं,वे पीछे धनावेशित दाता आयन छोड़ जाते हैं। इसी प्रकार,जैसे ही होल $p$-क्षेत्र छोड़ते हैं,वे पीछे ऋणावेशित ग्राही आयन छोड़ जाते हैं। ये अचल आयन जंक्शन के पास एक ऐसा क्षेत्र बनाते हैं जिसमें मोबाइल आवेश वाहक नहीं होते,जिसे अवक्षय क्षेत्र (depletion region) कहा जाता है।
यह आवेश वितरण $n$-पक्ष से $p$-पक्ष की ओर निर्देशित एक विद्युत क्षेत्र बनाता है। यह विद्युत क्षेत्र जंक्शन पर एक विभवांतर उत्पन्न करता है,जो आवेश वाहकों के आगे विसरण का विरोध करता है। इस विभवांतर को बैरियर विभव $(V_0)$ कहा जाता है।
साम्यावस्था में,बैरियर विभव आगे के विसरण को रोकता है,जिससे डायोड की आवेश तटस्थता बनी रहती है।

(A) जब एक $p-n$ जंक्शन बनता है,तो जंक्शन के आर-पार आवेश वाहकों की सांद्रता प्रवणता के कारण दो मुख्य प्रक्रियाएं होती हैं:
$1$. विसरण (Diffusion): सांद्रता प्रवणता के कारण,$p$-पक्ष से होल $n$-पक्ष की ओर और $n$-पक्ष से इलेक्ट्रॉन $p$-पक्ष की ओर विसरित होते हैं। यह गति विसरण धारा उत्पन्न करती है।
$2$. अपवाह (Drift): जैसे-जैसे आवेश वाहक विसरित होते हैं,वे अवक्षय क्षेत्र (depletion region) में आयनित दाता और ग्राही परमाणुओं को पीछे छोड़ देते हैं। यह $n$-पक्ष से $p$-पक्ष की ओर एक विद्युत क्षेत्र बनाता है। यह विद्युत क्षेत्र आवेश वाहकों को विपरीत दिशा में गति करने के लिए प्रेरित करता है,जिससे अपवाह धारा उत्पन्न होती है।

(N/A) अवक्षय परत (depletion layer) $PN$ संधि पर बना एक क्षेत्र है जहाँ गतिशील आवेश वाहक (इलेक्ट्रॉन और होल) संधि के आर-पार विसरित होकर पुनर्संयोजित हो जाते हैं, जिससे वहाँ अचल आयनित दाता और ग्राही परमाणु शेष रह जाते हैं।
चूँकि यह क्षेत्र मुक्त आवेश वाहकों से रहित होता है, यह एक कुचालक परत के रूप में कार्य करता है जो संतुलन की स्थिति में संधि के आर-पार धारा के प्रवाह को रोकता है।
अवक्षय परत की मोटाई की कोटि सामान्यतः $10^{-6} \, m$ या $1 \, \mu m$ होती है।

(N/A) जब एक $p-n$ जंक्शन बनता है,तो सांद्रता प्रवणता के कारण इलेक्ट्रॉन $n$-क्षेत्र से $p$-क्षेत्र की ओर और होल $p$-क्षेत्र से $n$-क्षेत्र की ओर विसरित (diffuse) होते हैं।
यह विसरण जंक्शन के पास $n$-क्षेत्र में आयनित दाता परमाणुओं (धनात्मक आवेश) और $p$-क्षेत्र में आयनित ग्राही परमाणुओं (ऋणात्मक आवेश) को पीछे छोड़ देता है।
ये स्थिर आवेश एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करते हैं जो $n$-क्षेत्र (धनात्मक पक्ष) से $p$-क्षेत्र (ऋणात्मक पक्ष) की ओर निर्देशित होता है।
अतः,$p-n$ जंक्शन के अवक्षय क्षेत्र (depletion region) में विद्युत क्षेत्र की दिशा $n$-पक्ष से $p$-पक्ष की ओर होती है।

(N/A) अवक्षय अवरोध (Depletion barrier),जिसे अवक्षय क्षेत्र (depletion region) या अवक्षय परत (depletion layer) के रूप में भी जाना जाता है,$P-N$ जंक्शन पर बना एक क्षेत्र है जहाँ मोबाइल आवेश वाहक (इलेक्ट्रॉन और होल) जंक्शन के पार विसरित होकर पुनर्संयोजित (recombine) हो जाते हैं।
$1$. इस पुनर्संयोजन के कारण,जंक्शन के पास का क्षेत्र मोबाइल आवेश वाहकों से रिक्त हो जाता है।
$2$. $P$-पक्ष पर,इस क्षेत्र में ऋणात्मक आवेशित अचल ग्राही (acceptor) आयन होते हैं,और $N$-पक्ष पर,इसमें धनात्मक आवेशित अचल दाता (donor) आयन होते हैं।
$3$. यह $N$-पक्ष से $P$-पक्ष की ओर निर्देशित एक विद्युत क्षेत्र बनाता है,जो आवेश वाहकों के आगे विसरण का विरोध करता है।
$4$. इस क्षेत्र में विभवांतर को अवरोध विभव (barrier potential) या अवक्षय अवरोध कहा जाता है,जो जंक्शन के पार धारा के प्रवाह के लिए एक बाधा के रूप में कार्य करता है।

(N/A) सेमीकंडक्टर डायोड एक बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो एक $p$-प्रकार के सेमीकंडक्टर को $n$-प्रकार के सेमीकंडक्टर के साथ जोड़कर बनाया जाता है। इस जंक्शन में बाहरी कनेक्शन के लिए दो धात्विक संपर्क प्रदान किए जाते हैं,इसलिए इसे $p-n$ जंक्शन डायोड कहा जाता है। यह संरचना चित्र $(a)$ में दर्शाई गई है।
$p-n$ जंक्शन डायोड के लिए सर्किट प्रतीक चित्र $(b)$ में दिखाया गया है।
प्रतीक में तीर का सिरा धारा के पारंपरिक प्रवाह की दिशा को इंगित करता है जब डायोड फॉरवर्ड बायस में होता है।
जंक्शन पर संतुलन अवरोध विभव (equilibrium barrier potential) को डायोड टर्मिनलों पर बाहरी वोल्टेज $V$ लागू करके संशोधित किया जा सकता है।

(N/A) $p-n$ जंक्शन को दो तरीकों से बायस (bias) किया जा सकता है:
$(i)$ फॉरवर्ड बायस: इस विन्यास में,$p$-क्षेत्र को बाहरी बैटरी के धनात्मक टर्मिनल से और $n$-क्षेत्र को ऋणात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है।
$(ii)$ रिवर्स बायस: इस विन्यास में,$p$-क्षेत्र को बाहरी बैटरी के ऋणात्मक टर्मिनल से और $n$-क्षेत्र को धनात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है।

(N/A) जब एक बाहरी बैटरी का धनात्मक टर्मिनल $p$-साइड से और ऋणात्मक टर्मिनल $n$-साइड से जुड़ा होता है,तो $p-n$ जंक्शन को फॉरवर्ड बायस कहा जाता है,जैसा कि चित्र $(a)$ में दिखाया गया है।
सर्किट का प्रतीक चित्र $(b)$ में दिखाया गया है।
जब फॉरवर्ड बायस लगाया जाता है,तो बाहरी वोल्टेज इन-बिल्ट पोटेंशियल बैरियर $(V_0)$ का विरोध करता है।
परिणामस्वरूप,प्रभावी बैरियर की ऊंचाई घटकर $(V_0 - V)$ हो जाती है और डिप्लीशन क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है।
चूंकि डिप्लीशन क्षेत्र में बहुत कम आवेश वाहक होते हैं,इसलिए इसका प्रतिरोध बहुत अधिक होता है,जिससे लगाया गया अधिकांश वोल्टेज इसी पर गिरता है,जबकि $p$ और $n$ क्षेत्रों में वोल्टेज ड्रॉप नगण्य होता है।
बैरियर की ऊंचाई में इस कमी के कारण बहुसंख्यक आवेश वाहक आसानी से जंक्शन को पार कर सकते हैं,जिससे धारा में उल्लेखनीय वृद्धि होती है,जैसा कि चित्र $(c)$ में पोटेंशियल एनर्जी आरेख द्वारा दर्शाया गया है।

(N/A) $p-n$ जंक्शन डायोड की स्थिर विशेषताएँ डायोड पर लगाए गए वोल्टेज और उससे प्रवाहित होने वाली धारा के बीच के संबंध को दर्शाती हैं। ये विशेषताएँ वोल्टेज $(V)$ और धारा $(I)$ के बीच ग्राफ खींचकर प्राप्त की जाती हैं,जिसे $V-I$ विशेषता वक्र कहा जाता है।
स्थिर विशेषताओं के दो प्रकार हैं:
$1$. फॉरवर्ड बायस विशेषताएँ: जब $p$-क्षेत्र को बाहरी बैटरी के धनात्मक टर्मिनल से और $n$-क्षेत्र को ऋणात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है,तो डायोड फॉरवर्ड बायस में होता है। इस स्थिति में,धारा वोल्टेज के साथ तेजी से बढ़ती है,जो आमतौर पर $mA$ के क्रम में होती है।
$2$. रिवर्स बायस विशेषताएँ: जब $p$-क्षेत्र को ऋणात्मक टर्मिनल से और $n$-क्षेत्र को धनात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है,तो डायोड रिवर्स बायस में होता है। इस स्थिति में,बहुत कम धारा (रिवर्स सैचुरेशन करंट) प्रवाहित होती है,जो आमतौर पर $\mu A$ के क्रम में होती है,जब तक कि ब्रेकडाउन वोल्टेज $(V_{br})$ प्राप्त न हो जाए।

(N/A) $1$. फॉरवर्ड बायस: जब $p$-क्षेत्र को बाहरी वोल्टेज स्रोत के धनात्मक टर्मिनल से और $n$-क्षेत्र को ऋणात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है,तो डायोड फॉरवर्ड बायस में होता है। अवक्षय परत (depletion region) संकीर्ण हो जाती है,और थ्रेशोल्ड वोल्टेज (सिलिकॉन के लिए लगभग $0.7 \ V$) के बाद वोल्टेज के साथ धारा तेजी से बढ़ती है।
$2$. रिवर्स बायस: जब $p$-क्षेत्र को ऋणात्मक टर्मिनल से और $n$-क्षेत्र को धनात्मक टर्मिनल से जोड़ा जाता है,तो डायोड रिवर्स बायस में होता है। अवक्षय परत चौड़ी हो जाती है,और अल्पसंख्यक वाहकों (minority carriers) के कारण बहुत कम रिवर्स सैचुरेशन धारा ($\mu A$ में) प्रवाहित होती है। ब्रेकडाउन वोल्टेज $(V_{br})$ नामक एक विशिष्ट वोल्टेज पर,धारा में अचानक तीव्र वृद्धि होती है।

(N/A) अग्र अभिनति (Forward Bias): जब किसी $PN$ जंक्शन डायोड के $p$-प्रकार के अर्धचालक को बाहरी बैटरी के धनात्मक (+) टर्मिनल से और $n$-प्रकार के अर्धचालक को ऋणात्मक (-) टर्मिनल से जोड़ा जाता है,तो इसे अग्र अभिनति कहा जाता है। इस स्थिति में,अवक्षय परत (depletion layer) की चौड़ाई कम हो जाती है और विभव प्राचीर (potential barrier) कम हो जाता है,जिससे विद्युत धारा आसानी से प्रवाहित हो सकती है।
पश्च अभिनति (Reverse Bias): जब किसी $PN$ जंक्शन डायोड के $n$-प्रकार के अर्धचालक को बाहरी बैटरी के धनात्मक (+) टर्मिनल से और $p$-प्रकार के अर्धचालक को ऋणात्मक (-) टर्मिनल से जोड़ा जाता है,तो इसे पश्च अभिनति कहा जाता है। इस स्थिति में,अवक्षय परत की चौड़ाई बढ़ जाती है और विभव प्राचीर बढ़ जाता है,जो बहुसंख्यक आवेश वाहकों के प्रवाह का विरोध करता है,जिसके परिणामस्वरूप नगण्य विद्युत धारा प्रवाहित होती है।

(N/A) $PN$ जंक्शन डायोड में,जंक्शन के आर-पार आवेश वाहकों (charge carriers) के विसरण के कारण विभव प्राचीर का निर्माण होता है।
$1$. फॉरवर्ड बायस में,बाहरी वोल्टेज आंतरिक विभव प्राचीर का विरोध करता है। इससे अवक्षय परत (depletion region) की चौड़ाई कम हो जाती है और विभव प्राचीर की ऊंचाई घट जाती है।
$2$. रिवर्स बायस में,बाहरी वोल्टेज आंतरिक विभव प्राचीर का समर्थन करता है। इससे अवक्षय परत की चौड़ाई बढ़ जाती है और विभव प्राचीर की ऊंचाई बढ़ जाती है।

(N/A) $1$. ब्रेकडाउन वोल्टेज: यह $P-N$ जंक्शन डायोड पर लगाया गया वह न्यूनतम रिवर्स बायस वोल्टेज है जिस पर जंक्शन टूट जाता है और इसमें से एक बड़ी धारा प्रवाहित होती है। यह ज़ेनर प्रभाव या एवलांच प्रभाव के कारण होता है।
$2$. सैचुरेशन करंट: रिवर्स बायस के तहत $P-N$ जंक्शन डायोड में,धारा अल्पसंख्यक आवेश वाहकों के कारण होती है। यह धारा बहुत कम होती है और रिवर्स बायस वोल्टेज में वृद्धि के बावजूद लगभग स्थिर रहती है। इस स्थिर धारा को रिवर्स सैचुरेशन करंट $(I_0)$ के रूप में जाना जाता है।

(N/A) थ्रेशोल्ड वोल्टेज,जिसे कट-इन वोल्टेज या नी वोल्टेज के रूप में भी जाना जाता है,$P-N$ जंक्शन डायोड के माध्यम से महत्वपूर्ण धारा का प्रवाह शुरू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम फॉरवर्ड बायस वोल्टेज है।
जर्मेनियम $(Ge)$ के लिए,थ्रेशोल्ड वोल्टेज लगभग $0.3 \ V$ होता है।
सिलिकॉन $(Si)$ के लिए,थ्रेशोल्ड वोल्टेज लगभग $0.7 \ V$ होता है।

(N/A) डायनेमिक रेजिस्टेंस $(r_d)$ को डायोड के सिरों पर वोल्टेज में हुए सूक्ष्म परिवर्तन $(\Delta V)$ और उसके संगत धारा में हुए सूक्ष्म परिवर्तन $(\Delta I)$ के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
सूत्र: $r_d = \frac{\Delta V}{\Delta I}$.
फॉरवर्ड बायस के लिए, डायनेमिक रेजिस्टेंस बहुत कम होता है, जो आमतौर पर $1 \, \Omega$ से $25 \, \Omega$ की सीमा में होता है।
रिवर्स बायस के लिए, डायनेमिक रेजिस्टेंस बहुत अधिक होता है, जो आमतौर पर $10^5 \, \Omega$ से $10^6 \, \Omega$ की सीमा में होता है।