मॅग्नेटोडायोड्स काय आहेत आणि ते कुठे वापरले जातात

मॅग्नेटोडिओड हा अर्धसंवाहक डायोडचा एक प्रकार आहे, ज्याचे वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्य चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रभावाखाली बदलू शकते.

सामान्य सेमीकंडक्टर डायोड एक पातळ पाया आहे जेणेकरून चुंबकीय क्षेत्र त्याच्या वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्यामध्ये किंचित बदल करेल. मॅग्नेटोडिओड्स जाड (लांब) बेसद्वारे ओळखले जातात, ज्यासह प्रवाहासाठी मार्गाची लांबी बेसमध्ये इंजेक्ट केलेल्या वाहकांच्या विखुरलेल्या लांबीपेक्षा लक्षणीयरीत्या ओलांडते.

बेसची पारंपारिक जाडी फक्त काही मिलीमीटर आहे आणि त्याचा प्रतिकार थेट प्रतिकाराशी तुलना करता येतो. p-n-जंक्शन… त्यातून निर्देशित केलेल्या चुंबकीय क्षेत्राचे प्रेरण जसजसे वाढत जाते, तसतसे पायाचा प्रतिकार लक्षणीयरीत्या वाढतो, मॅग्नेटोरेसिस्टर प्रमाणेच.

या प्रकरणात, डायोडचा एकूण प्रतिकार देखील वाढतो आणि फॉरवर्ड करंट कमी होतो.ही वर्तमान कपात घटना देखील या वस्तुस्थितीमुळे आहे की जेव्हा बेस रेझिस्टन्स मोठा होतो, तेव्हा व्होल्टेजचे पुनर्वितरण केले जाते, बेसवर व्होल्टेज ड्रॉप वाढते आणि p-n जंक्शन ओलांडून व्होल्टेज ड्रॉप कमी होते आणि त्यानुसार प्रवाह कमी होतो.

मॅग्नेटोडायोडचे वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्य पाहून मॅग्नेटो-डायोडच्या प्रभावाची परिमाणात्मक तपासणी केली जाऊ शकते, जी आकृतीमध्ये दर्शविली आहे. येथे हे स्पष्ट आहे की चुंबकीय प्रेरण जसजसे वाढते तसतसे फॉरवर्ड करंट कमी होतो.

वस्तुस्थिती अशी आहे की मॅग्नेटोडिओड सामान्य सेमीकंडक्टर डायोड्सपेक्षा भिन्न आहे कारण ते उच्च प्रतिकार असलेल्या अर्धसंवाहकाने बनलेले आहे, ज्याची चालकता त्याच्या स्वतःच्या जवळ आहे आणि बेस d ची लांबी विचलन लांबीपेक्षा कित्येक पटीने जास्त आहे. डिफ्यूज वाहक L .सामान्य डायोडमध्ये d हा L पेक्षा कमी असतो.

लक्षात घ्या की मॅग्नेटो डायोड्स हे क्लासिक डायोड्सच्या विपरीत, मोठ्या फॉरवर्ड व्होल्टेज ड्रॉपद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत, जे बेसच्या वाढीव प्रतिकारामुळे तंतोतंत आहे. दुस-या शब्दात, मॅग्नेटोडिओड हे pn जंक्शन असलेले अर्धसंवाहक उपकरण आहे आणि ज्यामध्ये उच्च-प्रतिरोधक अर्धसंवाहक क्षेत्र आहे त्यामध्ये दुरुस्त न करणारे संपर्क आहेत.

चुंबकीय डायोड हे अर्धसंवाहकांचे बनलेले असतात जे केवळ उच्च प्रतिकारशक्तीनेच नव्हे तर चार्ज वाहकांच्या शक्य तितक्या मोठ्या गतिशीलतेसह देखील असतात. पुष्कळदा, p-i-n मॅग्नेटोडिओडची रचना, i हा प्रदेश लांबलचक असतो आणि त्यात लक्षणीय प्रतिकार असतो, त्यात अचूकपणे एक स्पष्ट चुंबकीय प्रभाव दिसून येतो. या प्रकरणात, चुंबकीय प्रेरणातील बदलांसाठी चुंबकीय डायोडची संवेदनशीलता समान सामग्रीपासून बनवलेल्या हॉल सेन्सरपेक्षा जास्त असते.

उदाहरणार्थ, B = 0 आणि I = 3 mA वर KD301V मॅग्नेटोडायोड्ससाठी, डायोडवर व्होल्टेज ड्रॉप 10 V आहे आणि B = 0.4 T आणि I = 3 mA वर — सुमारे 32 V. उच्च इंजेक्शन स्तरांवर पुढे दिशेने , मॅग्नेटोडिओडचे वहन बेसमध्ये इंजेक्ट केलेले असमतोल वाहक निर्धारित केले जाते.

व्होल्टेज ड्रॉप मुख्यत्वे पारंपारिक डायोडप्रमाणे p-n जंक्शनवर होत नाही तर उच्च प्रतिकार असलेल्या पायावर होतो. जर विद्युत्-वाहक चुंबकीय डायोड ट्रान्सव्हर्स चुंबकीय क्षेत्र B मध्ये ठेवला असेल, तर पायाचा प्रतिकार वाढेल. यामुळे चुंबकीय डायोडद्वारे प्रवाह कमी होईल.

«लांब» डायोडमध्ये (d / L> 1, जेथे d ही पायाची लांबी आहे, L ही प्रसार पूर्वाग्रहाची प्रभावी लांबी आहे), वाहक वितरण आणि म्हणून डायोडचा (बेस) प्रतिकार अचूकपणे निर्धारित केला जातो. लांबी एल.

एल मध्ये घट झाल्यामुळे बेसमध्ये समतोल नसलेल्या वाहकांच्या एकाग्रतेत घट होते, म्हणजेच त्याच्या प्रतिकारशक्तीत वाढ होते. यामुळे, वर नमूद केल्याप्रमाणे, बेस व्होल्टेज ड्रॉप वाढतो आणि p-n जंक्शन कमी होतो (U = const वर). p-n जंक्शनमध्ये व्होल्टेज ड्रॉप कमी झाल्यामुळे इंजेक्शन करंट कमी होतो आणि त्यामुळे बेस रेझिस्टन्स आणखी वाढतो.

डायोडला चुंबकीय क्षेत्र लागू करून लांबी L बदलता येते. अशा प्रभावामुळे वाहकांना वळण येते आणि त्यांची गतिशीलता कमी होते, म्हणून, एल देखील कमी होते. त्याच वेळी, वर्तमान रेषा वाढवल्या जातात, म्हणजेच, पायाची प्रभावी जाडी वाढते. हा बल्क मॅग्नेटिक डायोड इफेक्ट आहे.

चुंबकीय डायोड मोठ्या प्रमाणावर आणि वैविध्यपूर्णपणे वापरले जातात: संपर्क नसलेली बटणे आणि कळा, हलत्या शरीराच्या स्थितीसाठी सेन्सर, माहितीचे चुंबकीय वाचन, विद्युत नसलेल्या प्रमाणांचे नियंत्रण आणि मापन, चुंबकीय क्षेत्र ट्रान्सड्यूसर आणि कोन ट्रान्सड्यूसर.

मॅग्नेटो डायोड कॉन्टॅक्टलेस रिलेमध्ये आढळतात, सर्किट्समधील मॅग्नेटो डायोड डीसी मोटर्सच्या कलेक्टर्सची जागा घेतात. तेथे AC आणि DC चुंबकीय डायोड अॅम्प्लिफायर आहेत जेथे इनपुट एक इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कॉइल आहे जे चुंबकीय डायोड चालवते आणि आउटपुट डायोड सर्किट स्वतः आहे. 10 A पर्यंतच्या प्रवाहांवर, 100 च्या ऑर्डरचा लाभ मिळू शकतो.

देशांतर्गत उद्योग अनेक प्रकारचे मॅग्नेटोडायोड तयार करतात. त्यांची संवेदनशीलता 10-9 ते 10-2 ए / मीटर पर्यंत बदलते. चुंबकीय क्षेत्राची ताकदच नव्हे तर त्याची दिशा देखील निर्धारित करण्यास सक्षम मॅग्नेटोडिओड्स देखील आहेत.

वरीलवरून हे स्पष्ट आहे की चुंबकीय डायोडच्या वापरासाठी स्थिर किंवा परिवर्तनीय चुंबकीय क्षेत्राचा स्रोत आवश्यक आहे. असा स्रोत म्हणून स्थायी चुंबक किंवा विद्युत चुंबक वापरता येतात. चुंबकीय डायोड स्थापित करणे आवश्यक आहे जेणेकरून चुंबकीय क्षेत्र रेषा अर्धसंवाहक संरचनेच्या बाजूच्या पृष्ठभागावर लंब असतील.

चुंबकीय डायोड्सच्या ऑपरेशनला परवानगी असते जेव्हा ते मालिकेत जोडलेले असतात. वातावरणातील सापेक्ष आर्द्रता 98% पर्यंत आणि 40 डिग्री सेल्सिअस तापमानात चुंबकीय डायोड ऑपरेट करणे आवश्यक असल्यास, इपॉक्सी रेजिनवर आधारित संयुगे वापरून अतिरिक्त सीलिंगची शिफारस केली जाते.