পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে অর্ধপরিবাহীতে কোনো প্রকার অপদ্রব্য বা ভেজাল মিশ্রিত থাকে না, তাকে বিশুদ্ধ বা স্বকীয় অর্ধপরিবাহী (Intrinsic Semiconductor) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সম্মুখ ঝোঁক (Forward Bias) প্রয়োগ করলে বহিঃস্থ বর্তনীর তড়িৎ বিভব ডায়োডের অভ্যন্তরীণ বিভব প্রাচীরকে (potential barrier) অতিক্রম করে এবং নিঃশেষিত স্তরকে (depletion layer) সংকুচিত করে দেয়। এর ফলে p-অঞ্চল থেকে হোল এবং n-অঞ্চল থেকে মুক্ত ইলেকট্রন বিপুল সংখ্যায় জাংশন অতিক্রম করে পরিবাহিত হয়। ফলে রোধ খুব কমে যায় এবং বর্তনীতে ব্যাপক তড়িৎপ্রবাহ সৃষ্টি হয়, যা পরিবাহীর ন্যায় আচরণের শামিল।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে,
   পীঠ প্রবাহের পরিবর্তন, $\Delta I_B = 20\text{ }\mu\text{A} = 20 \times 10^{-6}\text{ A}$
   সংগ্রাহক প্রবাহের পরিবর্তন, $\Delta I_C = 3\text{ mA} = 3 \times 10^{-3}\text{ A}$

   কমন-এমিটার সংযোগে ট্রানজিস্টরের প্রবাহ বিবর্ধক গুণক ($\beta$),
   $\beta = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}$
   $\beta = \frac{3 \times 10^{-3}\text{ A}}{20 \times 10^{-6}\text{ A}} = \frac{3000}{20} = 150$

   অতএব, ট্রানজিস্টরটির প্রবাহ বিবর্ধক গুণক ১৫০।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে, কাঙ্ক্ষিত বিভব বিবর্ধন $A_v = 125$।
   আমরা জানি, ট্রানজিস্টরের বিভব বিবর্ধন,
   $A_v = \text{প্রবাহ বিবর্ধক গুণক} (\beta) \times \text{রোধ বিবর্ধন} (A_R)$
   বা, $A_v = \beta \times \frac{R_{out}}{R_{in}}$

   'গ' থেকে প্রাপ্ত প্রবাহ বিবর্ধক গুণক, $\beta = 150$
   অতএব,
   $125 = 150 \times \frac{R_{out}}{R_{in}}$
   বা, $\frac{R_{out}}{R_{in}} = \frac{125}{150} = \frac{5}{6} \approx 0.833$

   সাধারণত ট্রানজিস্টর বিবর্ধকে আউটপুট রোধ ($R_{out}$) ও ইনপুট রোধ ($R_{in}$)-এর অনুপাত উপযুক্ত সার্কিট ডিজাইনের মাধ্যমে সহজেই $0.833$ (অর্থাৎ $R_{out} \approx 0.833 R_{in}$) নির্ধারণ করা সম্ভব। তাছাড়া, $\beta = 150$, যা লক্ষ্যমাত্রার বিভব বিবর্ধন ১২৫-এর চেয়েও বেশি, তাই ন্যূনতম একক রোধ বিবর্ধন ধরেও সহজেই প্রয়োজনীয় বা কাঙ্ক্ষিত ১২৫ গুণ বিভব বিবর্ধন অর্জন করা সম্ভব।
   অতএব, উদ্দীপকের ট্রানজিস্টরটি দ্বারা লক্ষ্য অর্জন করা সম্ভব।