मैग्नेटोडोड क्या हैं और उनका उपयोग कहां किया जाता है

एक मैग्नेटोडोड एक प्रकार का अर्धचालक डायोड है, जिसकी वर्तमान-वोल्टेज विशेषता चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में बदल सकती है।

सामान्य अर्धचालक डायोड एक पतला आधार है ताकि चुंबकीय क्षेत्र अपनी वर्तमान-वोल्टेज विशेषता को थोड़ा बदल दे। जबकि मैग्नेटोडोड्स एक मोटे (लंबे) आधार द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं, जिसके साथ वर्तमान के लिए पथ की लंबाई आधार में अंतःक्षिप्त वाहकों की विघटित लंबाई से अधिक होती है।

आधार की पारंपरिक मोटाई केवल कुछ मिलीमीटर है, और इसका प्रतिरोध प्रत्यक्ष प्रतिरोध के बराबर है पी-एन-जंक्शन… जैसे-जैसे इसके माध्यम से निर्देशित चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण बढ़ता है, मैग्नेटोरेसिस्टर के समान आधार का प्रतिरोध काफी बढ़ जाता है।

इस स्थिति में, डायोड का कुल प्रतिरोध भी बढ़ जाता है, और अग्र धारा घट जाती है।यह वर्तमान कमी की घटना इस तथ्य के कारण भी है कि जब आधार प्रतिरोध बड़ा हो जाता है, तो वोल्टेज को पुनर्वितरित किया जाता है, बेस में वोल्टेज की गिरावट बढ़ जाती है, और पी-एन जंक्शन में वोल्टेज की गिरावट कम हो जाती है और वर्तमान तदनुसार घट जाती है।

मैग्नेटो-डायोड के प्रभाव की मात्रात्मक रूप से जांच मैग्नेटोडोड की वर्तमान-वोल्टेज विशेषता को देखकर की जा सकती है, जो कि चित्र में दिखाया गया है। यहाँ यह स्पष्ट है कि जैसे-जैसे चुंबकीय प्रेरण बढ़ता है, आगे की धारा घटती जाती है।

तथ्य यह है कि मैग्नेटोडोड सामान्य अर्धचालक डायोड से अलग होता है जिसमें यह एक उच्च प्रतिरोध वाले अर्धचालक से बना होता है, जिसकी चालकता स्वयं के करीब होती है, और आधार डी की लंबाई विचलन लंबाई से कई गुना अधिक होती है विसरित वाहक L। जबकि साधारण डायोड में d, L से कम होता है।

ध्यान दें कि मैग्नेटो डायोड को क्लासिक डायोड के विपरीत एक बड़े फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप की विशेषता होती है, जो कि आधार के बढ़ते प्रतिरोध के कारण होता है। दूसरे शब्दों में, एक मैग्नेटोडोड एक अर्धचालक उपकरण है जिसमें पीएन जंक्शन और गैर-संशोधित संपर्क होते हैं जिनके बीच एक उच्च-प्रतिरोध अर्धचालक क्षेत्र होता है।

चुंबकीय डायोड न केवल उच्च प्रतिरोध वाले अर्धचालकों से बने होते हैं, बल्कि आवेश वाहकों की सबसे बड़ी संभव गतिशीलता के साथ भी होते हैं। अक्सर, पिन मैग्नेटोडोड की संरचना, जबकि क्षेत्र मैं लम्बा होता है और इसका एक महत्वपूर्ण प्रतिरोध होता है, यह ठीक यही है कि एक स्पष्ट चुंबकत्व प्रभाव देखा जाता है। इस मामले में, चुंबकीय डायोड की चुंबकीय प्रेरण में परिवर्तन की संवेदनशीलता उसी सामग्री से बने हॉल सेंसर की तुलना में अधिक है।

उदाहरण के लिए, B = 0 और I = 3 mA पर KD301V मैग्नेटोडोड के लिए, डायोड में वोल्टेज ड्रॉप 10 V है, और B = 0.4 T और I = 3 mA - लगभग 32 V पर। उच्च इंजेक्शन स्तरों पर आगे की दिशा में , magnetodiode के चालन आधार में इंजेक्शन nonquilibrium वाहक निर्धारित किया जाता है।

वोल्टेज ड्रॉप मुख्य रूप से पी-एन जंक्शन पर नहीं होता है, जैसा कि एक पारंपरिक डायोड में होता है, लेकिन उच्च प्रतिरोध वाले आधार पर। यदि धारावाही चुंबकीय डायोड को अनुप्रस्थ चुंबकीय क्षेत्र B में रखा जाता है, तो आधार प्रतिरोध बढ़ जाएगा। इससे चुंबकीय डायोड के माध्यम से धारा कम हो जाएगी।

«लंबे» डायोड में (डी / एल> 1, जहां डी आधार की लंबाई है, एल प्रसार पूर्वाग्रह की प्रभावी लंबाई है), वाहक वितरण और इसलिए डायोड (आधार) का प्रतिरोध सटीक रूप से निर्धारित होता है लंबाई एल.

एल में कमी से आधार में गैर-संतुलन वाहकों की एकाग्रता में कमी आती है, अर्थात इसके प्रतिरोध में वृद्धि होती है। यह, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, बेस वोल्टेज ड्रॉप को बढ़ाने और p-n जंक्शन को कम करने का कारण बनता है (U = const पर)। p-n जंक्शन पर वोल्टेज ड्रॉप में कमी इंजेक्शन करंट को कम करने का कारण बनती है और इसलिए बेस रेजिस्टेंस में और वृद्धि होती है।

डायोड पर चुंबकीय क्षेत्र लगाकर लंबाई L को बदला जा सकता है। इस तरह का प्रभाव व्यावहारिक रूप से गतिमान वाहकों के मुड़ने की ओर जाता है और उनकी गतिशीलता कम हो जाती है, इसलिए, L भी घट जाती है। साथ ही, वर्तमान लाइनें लम्बी हो जाती हैं, अर्थात आधार की प्रभावी मोटाई बढ़ जाती है। यह थोक चुंबकीय डायोड प्रभाव है।

चुंबकीय डायोड व्यापक रूप से और विविध रूप से उपयोग किए जाते हैं: गैर-संपर्क बटन और चाबियाँ, गतिमान पिंडों की स्थिति के लिए सेंसर, सूचना का चुंबकीय पढ़ना, गैर-विद्युत मात्रा का नियंत्रण और माप, चुंबकीय क्षेत्र ट्रांसड्यूसर और कोण ट्रांसड्यूसर।

मैग्नेटो डायोड संपर्क रहित रिले में पाए जाते हैं, सर्किट में मैग्नेटो डायोड डीसी मोटर्स के संग्राहकों को प्रतिस्थापित करते हैं। एसी और डीसी चुंबकीय डायोड एम्पलीफायर हैं जहां इनपुट एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कॉइल है जो चुंबकीय डायोड को चलाता है और आउटपुट डायोड सर्किट ही है। 10 A तक की धाराओं में, 100 के क्रम का लाभ प्राप्त किया जा सकता है।

घरेलू उद्योग कई प्रकार के मैग्नेटोडोड का उत्पादन करता है। उनकी संवेदनशीलता 10-9 से 10-2 A / m तक भिन्न होती है। ऐसे मैग्नेटोडोड भी हैं जो न केवल चुंबकीय क्षेत्र की ताकत, बल्कि इसकी दिशा भी निर्धारित कर सकते हैं।

ऊपर से यह स्पष्ट है कि चुंबकीय डायोड के उपयोग के लिए निरंतर या परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र के स्रोत की आवश्यकता होती है। ऐसे स्रोत के रूप में स्थायी चुम्बकों या विद्युत चुम्बकों का उपयोग किया जा सकता है। चुंबकीय डायोड को स्थापित किया जाना चाहिए ताकि अर्धचालक संरचना की पार्श्व सतहों के लिए चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं लंबवत हों।

श्रृंखला में जुड़े होने पर चुंबकीय डायोड के संचालन की अनुमति है। यदि 98% तक और 40 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पर्यावरण की सापेक्ष आर्द्रता की स्थिति में चुंबकीय डायोड को संचालित करना आवश्यक है, तो एपॉक्सी रेजिन पर आधारित यौगिकों का उपयोग करके अतिरिक्त सीलिंग की सिफारिश की जाती है।