మాగ్నెటోడియోడ్స్ అంటే ఏమిటి మరియు అవి ఎక్కడ ఉపయోగించబడతాయి

మాగ్నెటోడియోడ్ అనేది ఒక రకమైన సెమీకండక్టర్ డయోడ్, దీని యొక్క ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణం అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రభావంతో మారవచ్చు.

సాధారణ సెమీకండక్టర్ డయోడ్ ఒక సన్నని ఆధారాన్ని కలిగి ఉంటుంది, తద్వారా అయస్కాంత క్షేత్రం దాని ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణాన్ని కొద్దిగా మారుస్తుంది. మాగ్నెటోడియోడ్‌లు మందపాటి (పొడవైన) బేస్‌తో విభిన్నంగా ఉంటాయి, దీనితో కరెంట్ కోసం మార్గం పొడవు బేస్‌లోకి ఇంజెక్ట్ చేయబడిన క్యారియర్‌ల వెదజల్లిన పొడవును గణనీయంగా మించిపోయింది.

బేస్ యొక్క సాంప్రదాయ మందం కొన్ని మిల్లీమీటర్లు మాత్రమే, మరియు దాని ప్రతిఘటన ప్రత్యక్ష నిరోధకతతో పోల్చవచ్చు p-n-జంక్షన్… దాని ద్వారా దర్శకత్వం వహించిన అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ప్రేరణ పెరిగేకొద్దీ, మాగ్నెటోరేసిస్టర్ మాదిరిగానే బేస్ యొక్క నిరోధకత గణనీయంగా పెరుగుతుంది.

ఈ సందర్భంలో, డయోడ్ యొక్క మొత్తం నిరోధకత కూడా పెరుగుతుంది, మరియు ఫార్వర్డ్ కరెంట్ తగ్గుతుంది.ఈ కరెంట్ తగ్గింపు దృగ్విషయం కూడా బేస్ రెసిస్టెన్స్ పెద్దగా మారినప్పుడు, వోల్టేజ్ పునఃపంపిణీ చేయబడుతుంది, బేస్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ పెరుగుతుంది మరియు p-n జంక్షన్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ తగ్గుతుంది మరియు తదనుగుణంగా కరెంట్ తగ్గుతుంది.

మాగ్నెటోడియోడ్ యొక్క ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణాన్ని చూడటం ద్వారా మాగ్నెటో-డయోడ్ యొక్క ప్రభావాన్ని పరిమాణాత్మకంగా పరిశోధించవచ్చు, ఇది చిత్రంలో చూపబడింది. అయస్కాంత ప్రేరణ పెరిగేకొద్దీ, ఫార్వర్డ్ కరెంట్ తగ్గుతుందని ఇక్కడ స్పష్టమవుతుంది.

వాస్తవం ఏమిటంటే మాగ్నెటోడియోడ్ సాధారణ సెమీకండక్టర్ డయోడ్‌ల నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది, ఇది అధిక నిరోధకత కలిగిన సెమీకండక్టర్‌తో తయారు చేయబడింది, దీని వాహకత దాని స్వంతదానికి దగ్గరగా ఉంటుంది మరియు బేస్ d యొక్క పొడవు విచలనం పొడవు కంటే చాలా రెట్లు ఎక్కువ. వ్యాపించే క్యారియర్ L .సాధారణ డయోడ్‌లలో d L కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

మాగ్నెటో డయోడ్‌లు క్లాసిక్ డయోడ్‌ల మాదిరిగా కాకుండా పెద్ద ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్‌తో వర్గీకరించబడతాయని గమనించండి, ఇది బేస్ యొక్క పెరిగిన నిరోధకత కారణంగా ఉంటుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, మాగ్నెటోడియోడ్ అనేది pn జంక్షన్ మరియు నాన్-రెక్టిఫైయింగ్ కాంటాక్ట్‌లతో కూడిన సెమీకండక్టర్ పరికరం, దీని మధ్య అధిక-నిరోధక సెమీకండక్టర్ ప్రాంతం ఉంటుంది.

అయస్కాంత డయోడ్‌లు సెమీకండక్టర్స్‌తో అధిక నిరోధకతతో మాత్రమే కాకుండా, ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల యొక్క గొప్ప చలనశీలతతో కూడా తయారు చేయబడతాయి. తరచుగా, p-i-n మాగ్నెటోడియోడ్ యొక్క నిర్మాణం, ప్రాంతం i పొడుగుగా ఉంటుంది మరియు గణనీయమైన ప్రతిఘటనను కలిగి ఉంటుంది, ఇందులో ఖచ్చితంగా ఉచ్ఛరించే మాగ్నెటోరేసిటివ్ ప్రభావం గమనించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్‌లో మార్పులకు మాగ్నెటిక్ డయోడ్‌ల సున్నితత్వం అదే పదార్థంతో చేసిన హాల్ సెన్సార్ల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ఉదాహరణకు, KD301V మాగ్నెటోడియోడ్‌ల కోసం B = 0 మరియు I = 3 mA వద్ద, డయోడ్ అంతటా వోల్టేజ్ తగ్గుదల 10 V, మరియు B = 0.4 T మరియు I = 3 mA వద్ద — దాదాపు 32 V. అధిక ఇంజెక్షన్ స్థాయిల వద్ద ముందుకు దిశలో , మాగ్నెటోడియోడ్ యొక్క ప్రసరణ బేస్ లోకి ఇంజెక్ట్ చేయబడిన nonequilibrium వాహకాలు నిర్ణయించబడుతుంది.

వోల్టేజ్ డ్రాప్ ప్రధానంగా p-n జంక్షన్ వద్ద, సంప్రదాయ డయోడ్‌లో వలె కాకుండా, అధిక నిరోధకత కలిగిన బేస్ వద్ద సంభవిస్తుంది. కరెంట్ మోసే మాగ్నెటిక్ డయోడ్ ఒక విలోమ అయస్కాంత క్షేత్రం B లో ఉంచబడితే, అప్పుడు బేస్ రెసిస్టెన్స్ పెరుగుతుంది. ఇది మాగ్నెటిక్ డయోడ్ ద్వారా కరెంట్ తగ్గడానికి కారణమవుతుంది.

«లాంగ్» డయోడ్‌లలో (d / L> 1, ఇక్కడ d అనేది బేస్ యొక్క పొడవు, L అనేది డిఫ్యూజన్ బయాస్ యొక్క ప్రభావవంతమైన పొడవు), క్యారియర్ పంపిణీ మరియు అందువల్ల డయోడ్ (బేస్) యొక్క ప్రతిఘటన ఖచ్చితంగా నిర్ణయించబడుతుంది పొడవు ఎల్.

L లో తగ్గుదల బేస్‌లోని నాన్-ఈక్విలిబ్రియం క్యారియర్‌ల ఏకాగ్రతలో తగ్గుదలకు కారణమవుతుంది, అనగా దాని నిరోధకత పెరుగుదల. ఇది పైన పేర్కొన్న విధంగా, బేస్ వోల్టేజ్ తగ్గుదల పెరగడానికి మరియు p-n జంక్షన్ తగ్గడానికి కారణమవుతుంది (U = const వద్ద).p-n జంక్షన్‌లో వోల్టేజ్ తగ్గుదల తగ్గడం వల్ల ఇంజెక్షన్ కరెంట్ తగ్గుతుంది మరియు అందువల్ల బేస్ రెసిస్టెన్స్ మరింత పెరుగుతుంది.

డయోడ్‌కు అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా పొడవు Lని మార్చవచ్చు. ఇటువంటి ప్రభావం ఆచరణాత్మకంగా కదిలే క్యారియర్‌ల మెలితిప్పినట్లు దారితీస్తుంది మరియు వాటి చలనశీలత తగ్గుతుంది, అందువల్ల, L కూడా తగ్గుతుంది, అదే సమయంలో, ప్రస్తుత పంక్తులు పొడుగుగా ఉంటాయి, అంటే, బేస్ యొక్క ప్రభావవంతమైన మందం పెరుగుతుంది. ఇది బల్క్ మాగ్నెటిక్ డయోడ్ ప్రభావం.

మాగ్నెటిక్ డయోడ్‌లు విస్తృతంగా మరియు వైవిధ్యంగా ఉపయోగించబడతాయి: నాన్-కాంటాక్ట్ బటన్లు మరియు కీలు, కదిలే శరీరాల స్థానం కోసం సెన్సార్లు, సమాచారం యొక్క అయస్కాంత పఠనం, నాన్-ఎలక్ట్రిక్ పరిమాణాల నియంత్రణ మరియు కొలత, అయస్కాంత క్షేత్ర ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు మరియు యాంగిల్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు.

మాగ్నెటో డయోడ్‌లు కాంటాక్ట్‌లెస్ రిలేలలో కనిపిస్తాయి, సర్క్యూట్‌లలోని మాగ్నెటో డయోడ్‌లు DC మోటార్‌ల కలెక్టర్‌లను భర్తీ చేస్తాయి. AC మరియు DC మాగ్నెటిక్ డయోడ్ యాంప్లిఫైయర్‌లు ఉన్నాయి, ఇక్కడ ఇన్‌పుట్ అనేది మాగ్నెటిక్ డయోడ్‌ను నడిపించే విద్యుదయస్కాంత కాయిల్ మరియు అవుట్‌పుట్ డయోడ్ సర్క్యూట్‌గా ఉంటుంది. 10 A వరకు ప్రవాహాల వద్ద, 100 ఆర్డర్ యొక్క లాభాలను పొందవచ్చు.

దేశీయ పరిశ్రమ అనేక రకాల మాగ్నెటోడియోడ్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. వారి సున్నితత్వం 10-9 నుండి 10-2 A / m వరకు ఉంటుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బలాన్ని మాత్రమే కాకుండా, దాని దిశను కూడా నిర్ణయించగల సామర్థ్యం ఉన్న మాగ్నెటోడియోడ్లు కూడా ఉన్నాయి.

అయస్కాంత డయోడ్ల వినియోగానికి స్థిరమైన లేదా వేరియబుల్ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క మూలం అవసరమని పై నుండి స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. శాశ్వత అయస్కాంతాలు లేదా విద్యుదయస్కాంతాలను అటువంటి మూలంగా ఉపయోగించవచ్చు. అయస్కాంత డయోడ్లు తప్పనిసరిగా వ్యవస్థాపించబడాలి, తద్వారా అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖలు సెమీకండక్టర్ నిర్మాణం యొక్క ప్రక్క ఉపరితలాలకు లంబంగా ఉంటాయి.

మాగ్నెటిక్ డయోడ్ల ఆపరేషన్ వారు సిరీస్లో కనెక్ట్ అయినప్పుడు అనుమతించబడుతుంది. పర్యావరణం యొక్క సాపేక్ష ఆర్ద్రత 98% వరకు మరియు 40 ° C ఉష్ణోగ్రత వద్ద మాగ్నెటిక్ డయోడ్లను ఆపరేట్ చేయాల్సిన అవసరం ఉంటే, ఎపోక్సీ రెసిన్ల ఆధారంగా సమ్మేళనాలను ఉపయోగించి అదనపు సీలింగ్ సిఫార్సు చేయబడింది.