জেনার ডায়োড কী? কোথায় ব্যবহার হয়

পি-এন জংশন ডায়োড আবিষ্কারের পর থেকেই শুরু হয় ইলেকট্রনিক্সের নতুন যুগ। একটি অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ P-N জংশন ডায়োড হচ্ছে জেনার ডায়োড বা Zener Diode.

জেনার ডায়োড কী (What is Zener Diode)

জেনার ডায়োড ( Zener Diode) হলো একটি বিশেষ ধরনের ডায়োড যা সাধারণ ডায়োডের মতো তড়িৎ প্রবাহকে শুধুমাত্র একদিকে প্রবাহিত করে না, রিভার্স বায়াস যখন ব্রেকডাউন ভোল্টেজের মাত্রা অতিক্রম করে তখন ডায়োডটি ভেঙ্গে না পড়ে বিপরীত দিকেও কারেন্ট প্রবাহিত করে; জেনার ডায়োডের ক্ষেত্রে এই ব্রেকডাউন ভোল্টেজকে জেনার ভোল্টেজ (zener voltage বা knee voltage) বলা হয়।

এই বিশেষ ইলেকট্রনিক বৈশিষ্ট্যের আবিষ্কারক ক্লারেন্স জেনারের নামানুসারে এই ডিভাইসটির নামকরণ করা হয়।

জেনার ইফেক্ট কি

জেনার ডায়োডের টার্মিনালে বিপরীত ভোল্টেজ বা রিভার্স ভোল্টেজ যখন জেনার ভোল্টেজে অতিক্রম করে, তখন জেনার ব্রেক ডাউন ঘটে এবং রিভার্স কারেন্ট প্রবাহিত হয়। জেনার ডায়োডের ক্ষেত্রে এই প্রভাবটি জেনার ইফেক্ট নামে পরিচিত।

জেনার ডায়োডের গঠন

1. জেনার ডায়োড অতিমাত্রায় ডোপ করা এন-টাইপ ও পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর দ্বারা তৈরি।
2. এন-টাইপ ও পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরে ডোপিংয়ের পরিমাণ আলাদা রাখা হয়। ফলে ব্রেকডাউন ভোল্টেজ আলাদা থাকে।
3. অতিমাত্রায় ডোপিংয়ের ফলে খুব পাতলা (<1 µm) ডিপ্লেশন রিজিয়ন তৈরি হয়। ফলে নিম্ন রিভার্স ভোল্টেজে টানেলিং ইফেক্টের দরুন এই ডায়োড কনডাকশনে যেতে পারে।

সাধারণ ডায়োড ও জেনার ডায়োডের তুলনায়

• সাধারন ডায়োডের তুলনায় জেনার ডায়োডের ব্রেকডাউন ( বা জেনার ) ভোল্টেজ অনেক কম হয়ে থাকে। এ ব্রেকডাউন ভোল্টেজ ডোপিং ( বা মিশ্রিত ভেজাল ) এর পরিমাণের উপর নির্ভর করে।
• সাধারণ ডায়োডের ক্ষেত্রে রিভার্স ব্রেকডাউন ভোল্টেজের দরুন ডায়োডে মাত্রাতিরিক্ত রিভার্স কারেন্ট প্রবাহিত হয় আর এটি নষ্ট হয়ে যায়। কিন্তু জেনার ডায়োডের ক্ষেত্রে এটি নষ্ট না হয়ে নির্দিষ্ট জেনার কারেন্ট প্রবাহে সক্ষম থাকে। ফলে প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ যাই হোক না কেন ডায়োডের অ্যানোড এবং ক্যাথোড প্রান্তে সব সময় একটি নির্দিষ্ট ( বা রেগুলেটেড ) ভোল্টেজ পাওয়া যায়, যাকে জেনার ভোল্টেজ বলে।
• ফরোয়ার্ড-বায়াস মোডে থাকাকালীন জেনার ডায়োড স্বাভাবিক ডায়োডের মতোই কাজ করে আর 0.3 V (Ge) এবং 0.7 V (Si) এর মধ্যে ডায়োড স্যুইচ অন হয়। তবে, রিভার্স বায়াস মোডে সংযুক্ত থাকাকালীন এরমধ্য দিয়ে সামান্য লিকেজ কারেন্ট প্রবাহিত হতে পারে। রিভার্স বায়াসিং ভোল্টেজ ধীরে ধীরে বৃদ্ধি করতে থাকলে পূর্ব নির্ধারিত ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (V_Z) অতিক্রম করার সাথে সাথে কারেন্ট ডায়োডের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়।

উপরে উল্লেখিত জেনার ডায়োডের বৈশিষ্ট্য নিচে রেখা চিত্রের মাধ্যমে দেখানো হলো-

জানার ডায়োডের ব্যবহার

1. ভোল্টেজ রেগুলেটর হিসেব
2. ওয়েভ সেপিং এর কাজে ক্লিপিং ও ক্ল্যাম্পিং সার্কিটে
3. স্ট্যাটিক ভোল্টেজের হাত থেকে রক্ষার জন্য মসফেটে

ভোল্টেজ রেগুলেটর হিসেবে জেনার ডায়োডের কাজের প্রক্রিয়া সম্পর্কে জানতে নিচের পোস্টি পড়ুন

• ভোল্টেজ রেগুলেটর হিসেবে জেনার ডায়োডের ব্যবহার