P–n diode
ಈ ಲೇಖನವು p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಅಥವಾ ಡಯೋಡ್ ಲೇಖನಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವುದಕ್ಕಿಂತ p-n ಡಯೋಡ್ ನಡವಳಿಕೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ವಿವರವಾದ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಪಿ-ಎನ್ ಡಯೋಡ್ ಎಂಬುದು ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ಡಯೋಡ್ ಆಗಿದೆ. ಡಯೋಡ್ ಕೇವಲ ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಪಿ-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ಪದರವನ್ನು ಎನ್-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ಪದರಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅರೆವಾಹಕ ಡಯೋಡ್ಗಳು ನೇರ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸುವುದು, ರೇಡಿಯೋ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಮತ್ತು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವುದು ಮತ್ತು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಸೇರಿದಂತೆ ಅನೇಕ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ರಚನೆಯು ಪಿ-ಎನ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುವ ಅನೇಕ ಸಂಭವನೀಯ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡನ್ನು ಚಿತ್ರವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇವೆರಡೂ ಸಾಧನಗಳು ಹಿಮ್ಮುಖ ಪಕ್ಷಪಾತದಲ್ಲಿ ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಮೇಲಿನ ರಚನೆಯು ಪಕ್ಕದ ಎನ್-ಪದರದ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಪಿ +-ಪ್ರದೇಶದ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ವಕ್ರತೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಮೆಸಾವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಕೆಳಭಾಗದ ರಚನೆಯು ಪಿ + ಪದರದ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಮೂಲೆಯ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ದೊಡ್ಡ ದೂರಕ್ಕೆ ಹರಡಲು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಲಘುವಾಗಿ ಡೋಪ್ ಮಾಡಲಾದ ಪಿ-ಗಾರ್ಡ್-ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. (ಎನ್ + ಅಥವಾ ಎನ್-ನಂತಹ ಸೂಪರ್ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ಗಳು ಭಾರವಾದ ಅಥವಾ ಹಗುರವಾದ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಡೋಪಿಂಗ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.) ವಿದ್ಯುತ್ ನಡವಳಿಕೆ ಆದರ್ಶ ಡಯೋಡ್ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ ಧ್ರುವೀಯತೆಗೆ ಶೂನ್ಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಧ್ರುವೀಯತೆಗೆ ಅನಂತ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು (ಶೂನ್ಯ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತದೆ) ಹೊಂದಿದೆ; ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿದ್ದರೆ, ಅರೆವಾಹಕ ಡಯೋಡ್ ವಿದ್ಯುತ್ ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್ನಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಅರೆವಾಹಕ ಡಯೋಡ್ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದ ಮೊಣಕಾಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (ಅಥವಾ ಟರ್ನ್-ಆನ್, ಕಟ್-ಇನ್ ಅಥವಾ ಥ್ರೆಶೋಲ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್) ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಡಯೋಡ್ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಚಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಅದರ ಮೌಲ್ಯವು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ (ಇದರಲ್ಲಿ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ). ಈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೇಲೆ ಕರೆಂಟ್-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಕ್ರರೇಖೆಯ ಇಳಿಜಾರು ಅನಂತವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ (ಪ್ರತಿರೋಧವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ). ಹಿಮ್ಮುಖ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದ ಸೋರಿಕೆ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದ ಉತ್ಪ್ರೇಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ) ಮತ್ತು ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಿಂತ ಕೆಳಗಿರುವ ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ಹಿಮ್ಮುಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಋಣಾತ್ಮಕ ಹಿಮ್ಮುಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರವಾಹವು ಬಹಳ ವೇಗವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಆನ್ ಅಥವಾ ಆಫ್ ಪ್ರತಿರೋಧಗಳು ಆಯ್ದ ಬಯಾಸ್ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಲಕ್ಷಣದ ಪರಸ್ಪರ ಇಳಿಜಾರುಗಳಾಗಿವೆಃ ಪ್ರತಿರೋಧ ಎಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಬಯಾಸ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಕರೆಂಟ್ ಬದಲಾವಣೆಯೇ ಇಲ್ಲಿ, ಹಠಾತ್ p-n ಡಯೋಡ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. "ಹಠಾತ್" ಎಂದರೆ ಪಿ-ಮತ್ತು ಎನ್-ರೀತಿಯ ಡೋಪಿಂಗ್ ಅವರು ಪರಸ್ಪರ ಎದುರಾಗುವ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹಂತದ ಕಾರ್ಯ ಸ್ಥಗಿತವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿನ ವಿವಿಧ ಪಕ್ಷಪಾತದ ಆಡಳಿತಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದು ಇದರ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್-ಬಾಗುವ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ವಿವಿಧ ಪಕ್ಷಪಾತದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ನೊಳಗಿನ ಸ್ಥಾನದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಶಕ್ತಿಯು ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಚರ್ಚೆಗಾಗಿ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಂಡ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಎಂಬ ಲೇಖನಗಳನ್ನು ನೋಡಿ. ಶೂನ್ಯ ಪಕ್ಷಪಾತ ಪಿ-ಎನ್ ಡಯೋಡ್ಗಾಗಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಬಾಗುವ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ; ಅಂದರೆ, ವಾಹಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ (ಮೇಲಿನ ಸಾಲು) ಮತ್ತು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ (ಕೆಳಗಿನ ಸಾಲು) ಗಾಗಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂಚುಗಳನ್ನು ಪಿ-ಟೈಪ್ ವಸ್ತು (ಎಡಭಾಗ) ಮತ್ತು ಎನ್-ಟೈಪ್ ವಸ್ತು (ಬಲಭಾಗ) ನಡುವಿನ ಜಂಕ್ಷನ್ನ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿನ ಸ್ಥಾನದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಒಂದೇ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ನ ಪಿ-ಟೈಪ್ ಮತ್ತು ಎನ್-ಟೈಪ್ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಿದಾಗ ಮತ್ತು ಎರಡು ಡಯೋಡ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಶಾರ್ಟ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಫೆರ್ಮಿ ಅರ್ಧ-ಆಕ್ಯುಪೆನ್ಸಿ ಮಟ್ಟವು (ಡ್ಯಾಶ್ ಸಮತಲ ನೇರ ರೇಖೆ) ಸ್ಥಿರ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿದೆ. ಈ ಮಟ್ಟವು ಜಂಕ್ಷನ್ನ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿನ ಕ್ಷೇತ್ರ-ಮುಕ್ತ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆಕ್ಯುಪೆನ್ಸಿಗಳು ಸರಿಯಾಗಿರುವುದನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. (ಆದ್ದರಿಂದ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎನ್-ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಬಿಟ್ಟು ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಪಿ-ಸೈಡ್ಗೆ ಪ್ರಯಾಣಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಮತಟ್ಟಾದ ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟವು ಪಿ-ಮಾದರಿಯ ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳು ಎನ್-ಮಾದರಿಯ ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಅನುಗುಣವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳಿಗಿಂತ ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂಚುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹಂತವನ್ನು (ಅಥವಾ ತಡೆಗೋಡೆ) ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು φB ಎಂದು ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಈ ಹಂತವು p-ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು, p-ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, n-ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವುದಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುವ ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಅಂಶವಾಗುವಂತೆ ಒತ್ತಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಚಿಹ್ನೆಯು ಉಷ್ಣದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಟಿ = 290 ಕೆಲ್ವಿನ್ಗಳಲ್ಲಿ (ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶ), ಉಷ್ಣದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸರಿಸುಮಾರು 25 ಎಂವಿ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಂತೆಯೇ, n-ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ರಂಧ್ರದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು p-ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಅಂಶಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾದ ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಜಂಕ್ಷನ್ನಿನಾದ್ಯಂತ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿನ ಈ ಪರಸ್ಪರ ಕಡಿತವು ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳ ಪಿಎನ್-ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ನೊಳಗೆ ಯಾವುದೇ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿರಲು ಒತ್ತಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಪಿ-ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಎನ್-ಸೈಡ್ನಲ್ಲಿ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಬೃಹತ್ ಬಹುಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಎಲ್ಲಿವೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಿವೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂಚುಗಳಲ್ಲಿನ ಈ ಹಂತದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಜಂಕ್ಷನ್ ಬಳಿಯ ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶವು ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೆರಡರಿಂದಲೂ ಖಾಲಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಬಹುತೇಕ ಯಾವುದೇ ಮೊಬೈಲ್ ಚಾರ್ಜ್ಗಳಿಲ್ಲದ ನಿರೋಧಕ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಡೋಪಾಂಟ್ ಅಯಾನುಗಳಿಂದಾಗಿ ಸ್ಥಿರ, ಸ್ಥಿರ ಚಾರ್ಜ್ಗಳಿವೆ. ಸವಕಳಿಯ ಪದರದಲ್ಲಿ ಸಂಚಾರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲದಿರುವುದು ಎಂದರೆ ಡೋಪಾಂಟ್ ಅಯಾನುಗಳು ನೀಡುವ ಸ್ಥಿರ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲು ಪ್ರಸ್ತುತ ಇರುವ ಸಂಚಾರಿ ಚಾರ್ಜ್ಗಳು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲಃ ಸ್ವೀಕಾರಕ ಡೋಪಾಂಟ್ನಿಂದಾಗಿ ಪಿ-ಟೈಪ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡೋನರ್ ಡೋಪಾಂಟ್ನಿಂದಾಗಿ ಎನ್-ಟೈಪ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಪಾಯ್ಸನ್ನ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಂತೆ, ಈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವಿದೆ. ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶದ ಅಗಲವು ಸರಿಹೊಂದುತ್ತದೆ ಆದ್ದರಿಂದ p-ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಋಣಾತ್ಮಕ ಸ್ವೀಕಾರಕ ಚಾರ್ಜ್ ನಿಖರವಾಗಿ n-ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಧನಾತ್ಮಕ ದಾನಿ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶದ ಹೊರಗೆ ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಡಯೋಡ್ ಮೂಲಕ ಯಾವುದೇ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯುವುದಿಲ್ಲ. ಡಯೋಡ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಒತ್ತಾಯಿಸಲು ಮುಂದೆ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಬೇಕು. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ನಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ ಅನ್ನು ಪಿ-ರೀತಿಯ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ ಅನ್ನು ಎನ್-ರೀತಿಯ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಪಿ-ರೀತಿಯ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಎನ್-ರೀತಿಯ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎನ್-ರೀತಿಯ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಆ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪಿ-ರೀತಿಯ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಮಾಡುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದೇ ವಿವರಣಾಕಾರಗಳು ರಂಧ್ರಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತವೆಃ ಅವು ಪಿ-ಪ್ರಕಾರದ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎನ್-ಪ್ರಕಾರದ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ ಎರಡು ಬೃಹತ್ ಅರ್ಧ-ಆಕ್ಯುಪೆನ್ಸಿ ಮಟ್ಟಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಪಿ-ಪ್ರಕಾರದ ಬೃಹತ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂಚುಗಳ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಎನ್-ಪ್ರಕಾರದ ಶಕ್ತಿಗೆ ಹತ್ತಿರವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂಚುಗಳಲ್ಲಿನ ಹಂತವು ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಿಂದ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ (ಬ್ಯಾಂಡ್ ಬಾಗುವ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ವೋಲ್ಟ್ಗಳ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಯಾವುದೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಾರ್ಜ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುವಂತೆ ಕಾಣಿಸುವುದಿಲ್ಲ.) ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಪಿ-ಸೈಡ್ನಿಂದ ಎನ್-ಸೈಡ್ಗೆ ರಂಧ್ರಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹವು (ಅಂದರೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ನಿಂದ ನಡೆಸಲ್ಪಡುವ ಪ್ರವಾಹ) ಮತ್ತು ಎನ್-ಸೈಡ್ನಿಂದ ಪಿ-ಸೈಡ್ಗೆ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹರಿಯುತ್ತವೆ. ಈ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸುವ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಿಂದ ದೊಡ್ಡದಾದ ದೂರದಲ್ಲಿ, ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳು ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, p-ಬದಿಯಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು (ಅಲ್ಲಿ ಅವು ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳಾಗಿವೆ) n-ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವುದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಅಂಶವಾಗಿದೆ (ಅಲ್ಲಿ ಅವು ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳಾಗಿವೆ). ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಬಳಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಅನ್ವಯವು ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂಚುಗಳಲ್ಲಿನ ಹಂತವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೃಹತ್ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಅಂಶದಿಂದ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಜಂಕ್ಷನ್ನೊಳಗೆ, ಪಿಎನ್-ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಸಮತೋಲನ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆಃ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡುವ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ನಂತರ ತಡೆಗೋಡೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಆ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಿಂದ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತದೆ. ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾಕ ವಾಹಕಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬೃಹತ್ ಮೌಲ್ಯಗಳತ್ತ ಕೊಂಡೊಯ್ಯುವ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವಾಗ ಅವುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳೊಂದಿಗೆ ನೇರ ಮುಖಾಮುಖಿಯಾಗುವ ಮೂಲಕ, ಎರಡೂ ವಾಹಕಗಳನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಮರುಸಂಯೋಜನೆ-ಉತ್ಪಾದನಾ ಕೇಂದ್ರದ ಮೂಲಕ ಮರುಸಂಯೋಜನೆ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು, ಇದು ದೋಷವು ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಬಲೆಗೆ ಬೀಳಿಸಿ, ಮರುಸಂಯೋಜನೆಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳು ಸೀಮಿತ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಈ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಅವು ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕದ ಕಡೆಯಿಂದ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕದ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ದೂರ ಹರಡಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಪ್ರಸರಣ ಉದ್ದ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕು ಹೊರಸೂಸುವ ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂತರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ತರಂಗಾಂತರದ ಬೆಳಕಿನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಡಯೋಡ್ ಮುಂಭಾಗದ ಪ್ರವಾಹದ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ಬೆಳಕಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಅರ್ಧ-ಆಕ್ಯುಪೆನ್ಸಿ ರೇಖೆಗಳು ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಇರುವಂತೆ ಸಾಧನದಾದ್ಯಂತ ಸಮತಟ್ಟಾಗಿ ಉಳಿಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸ್ಥಾನದಿಂದ ಬದಲಾಗುವ ಅರೆ-ಫರ್ಮಿ ಮಟ್ಟಗಳಾಗುತ್ತವೆ. ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅರೆ-ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟವು ಸ್ಥಾನದೊಂದಿಗೆ, ಎನ್-ಬಲ್ಕಿನಲ್ಲಿನ ಅರ್ಧ-ಆಕ್ಯುಪೆನ್ಸಿ ಸಮತೋಲನ ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟದಿಂದ, ಪಿ-ಬಲ್ಕಿನಲ್ಲಿನ ಆಳವಾದ ರಂಧ್ರಗಳಿಗೆ ಅರ್ಧ-ಆಕ್ಯುಪೆನ್ಸಿ ಸಮತೋಲನ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ರಂಧ್ರದ ಅರೆ-ಫರ್ಮಿ ಮಟ್ಟವು ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಅರೆ-ಫರ್ಮಿ ಮಟ್ಟಗಳು ಬೃಹತ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಳವನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅಂಕಿ ಅಂಶವು ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಅವುಗಳ ಬೃಹತ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟದಿಂದ, ತಡೆಗೋಡೆಯ ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕದಾದ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುವುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಮತೋಲನ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಡಯೋಡ್ ಪಕ್ಷಪಾತದ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಈ ತಡೆಗೋಡೆಯು ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಡೋಪ್ ಮಾಡಲಾದ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿದೆ, ತಡೆಗೋಡೆಯ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿರುವ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ವಾಹಕಗಳು ಈಗ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳಾಗಿವೆ. ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯು ಹಿಡಿತ ಸಾಧಿಸಿದಂತೆ, ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾಕ ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಬೃಹತ್ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾಕ ವಾಹಕಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳ ಸಮತೋಲನ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಆಳವಾಗಿ ಇಳಿಯುತ್ತವೆ, ಇದು ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಮೊದಲು ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳಾಗಿ ಅವುಗಳ ಬೃಹತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಅರೆ-ಫರ್ಮಿ ಮಟ್ಟಗಳು ಬೃಹತ್ ಫರ್ಮಿ ಮಟ್ಟದ ಸ್ಥಾನಗಳನ್ನು ಮತ್ತೆ ಸೇರುತ್ತವೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂಚುಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಹಂತವು ಮುಂಭಾಗದ ಪಕ್ಷಪಾತದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ p-ಬದಿಯಿಂದ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಮತ್ತು n-ಬದಿಯಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ತಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶವು ಕಿರಿದಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದರ್ಥ. ಸರಳವಾದ p-n ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿನ ಘಾತೀಯ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದಾಗಿ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಅತ್ಯಂತ ಸಣ್ಣ ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವಾಗಲೂ ಸ್ವಲ್ಪ ಕರೆಂಟ್ ಇರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಬ್ಬರು ಕೆಲವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರವಾಹದ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಆ ಪ್ರವಾಹದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತಲುಪುವ ಮೊದಲು ಅದಕ್ಕೆ "ಮೊಣಕಾಲಿನ" ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡಯೋಡ್ಗಳಿಗೆ ~ 0.7 ವಿ, ಇತರರು ಇಲ್ಲಿ ಪಟ್ಟಿಮಾಡಲಾಗಿದೆ). ಮೊಣಕಾಲಿನ ಮೇಲೆ, ಪ್ರವಾಹವು ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ವೆರಾಕ್ಟರ್ಗಳಂತಹ ಕೆಲವು ವಿಶೇಷ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಉದ್ದೇಶಪೂರ್ವಕವಾಗಿ ಮುಂಭಾಗದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಮೊಣಕಾಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವರೆಗೆ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರವಾಹ ಮಟ್ಟವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹಿಮ್ಮುಖ ಪಕ್ಷಪಾತದಲ್ಲಿ, ರಂಧ್ರಗಳ ಆಕ್ಯುಪೆನ್ಸಿ ಮಟ್ಟವು ಮತ್ತೆ ಬೃಹತ್ ಪಿ-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕದ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಆಕ್ಯುಪೆನ್ಸಿ ಮಟ್ಟವು ಬೃಹತ್ ಎನ್-ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪಿ-ಟೈಪ್ ಬೃಹತ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂಚುಗಳನ್ನು ಎನ್-ಟೈಪ್ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ನಿಂದ ಏರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಎರಡು ಬೃಹತ್ ಆಕ್ಯುಪೆನ್ಸಿ ಮಟ್ಟಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾದ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಮತ್ತೆ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಈ ನಡವಳಿಕೆಯು ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂಚುಗಳಲ್ಲಿನ ಹಂತವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪಿ-ಬದಿಯಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಎನ್-ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಎಳೆದಾಗ ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶವು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದರ್ಥ. ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಶೂನ್ಯ ಬಯಾಸ್ ಪ್ರಕರಣಕ್ಕಿಂತ ಮತ್ತಷ್ಟು ದೂರಕ್ಕೆ ಎಳೆಯುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಹರಿಯುವ ಯಾವುದೇ ಪ್ರವಾಹವು ಈ ಪ್ರದೇಶದ ಉತ್ಪಾದನೆ-ಸಂಯೋಜನೆಯ ದೋಷಗಳಿಂದಾಗಿ ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶದೊಳಗೆ ವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಅತ್ಯಂತ ದುರ್ಬಲ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಆ ಅತ್ಯಂತ ಸಣ್ಣ ಪ್ರವಾಹವು ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸೋರಿಕೆ ಪ್ರವಾಹದ ಮೂಲವಾಗಿದೆ. ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ನಲ್ಲಿ, ಅಪವರ್ತನ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಕ ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಆಪತನ ಬೆಳಕಿನ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಿಮ್ಮುಖ ಪಕ್ಷಪಾತವು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದಾಗ, ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹಿಮಪಾತದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಓಡಿಹೋಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರ್ಶ p-n ಡಯೋಡ್ನ ಡಿಸಿ ಪ್ರವಾಹ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಶಾಕ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ ಸಮೀಕರಣವು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆಃ ಡಯೋಡ್ನಾದ್ಯಂತ ಡಿಸಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಲ್ಲಿದೆ. ಇದು ರಿವರ್ಸ್ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಕರೆಂಟ್, ಡಯೋಡ್ ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ ಆಗಿರುವಾಗ ಹರಿಯುವ ಕರೆಂಟ್ (ಅಂದರೆ, ದೊಡ್ಡದು ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ). ಆದರ್ಶ ಡಯೋಡ್ ನಿಯಮವು ಊಹಿಸಿದ್ದಕ್ಕಿಂತ ನಿಧಾನಗತಿಯ ಹೆಚ್ಚಳದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲು ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಆದರ್ಶ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಇದು T = 290 ಕೆಲ್ವಿನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸರಿಸುಮಾರು 25 mV ಯ ಉಷ್ಣದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿದೆ. ಈ ಸಮೀಕರಣವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಹಿಮ್ಮುಖ ಸೋರಿಕೆ ಅಥವಾ ಸ್ಥಗಿತದ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಂತಹ ಆದರ್ಶವಲ್ಲದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೇಲಿನ ಡಯೋಡ್ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತಿದೆ. ಗಮನಿಸಿಃ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಅಥವಾ ಸಮಯ ಬದಲಾಗುವ ಡಯೋಡ್ ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲು, ಲೋವರ್ ಕೇಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮರ್ಥ್ಯ p-n ಡಯೋಡ್ನ n ಮತ್ತು p ಬದಿಗಳ ನಡುವಿನ ಸವಕಳಿ ಪದರವು ಎರಡು ಡಯೋಡ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ನಿರೋಧಕ ಪ್ರದೇಶವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ನಲ್ಲಿರುವ ಡಯೋಡ್ ಸವಕಳಿ-ಪದರದ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಹೆಚ್ಚು ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಪರ್ಕಗಳ ನಡುವೆ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಪೇಸರ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ಲೇಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ. ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ನಲ್ಲಿ ಸವಕಳಿ ಪದರದ ಅಗಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ನೊಂದಿಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಜಂಕ್ಷನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್-ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸರಳೀಕೃತ ಏಕ-ಆಯಾಮದ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಎಂದರೆಃ ಸಾಧನದ ಪ್ರದೇಶದೊಂದಿಗೆ, ಸಾಪೇಕ್ಷ ಅರೆವಾಹಕ ಅವಾಹಕ ಅನುಮತಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮತ್ತು ಸವಕಳಿಯ ಅಗಲ (ಸಂಚಾರಿ ವಾಹಕದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನಗಣ್ಯವಾಗಿರುವ ಪ್ರದೇಶದ ದಪ್ಪ). ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ ನಲ್ಲಿ, ಮೇಲಿನ ಡಿಪ್ಲೀಷನ್-ಲೇಯರ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಜೊತೆಗೆ, ಮೈನಾರಿಟಿ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು ಡಿಫ್ಯೂಷನ್ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಅಲ್ಪ ವಾಹಕ ಚಾರ್ಜ್ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುವ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ. ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾದ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾಕ ವಾಹಕ ಚಾರ್ಜ್ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಡಯೋಡ್ ಪ್ರವಾಹವು ಹೀಗಿರುತ್ತದೆಃ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾಕ ವಾಹಕಗಳ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಚಾರ್ಜ್ ಎಲ್ಲಿದೆ, ಮತ್ತು ಇದು ಸಾಗಣೆಯ ಸಮಯವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾಕ ಚಾರ್ಜ್ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಸಾಗಿಸಲು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಮಯ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0.1-100 NS. ಈ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಪ್ರಸರಣ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೀಗೆ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆಃ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ನಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರವಾಹ ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ, ಈ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಸವಕಳಿ-ಪದರದ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಮೀರಿದೆ. ಕ್ಷಣಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಡಯೋಡ್ ಹೆಚ್ಚು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸಣ್ಣ-ಸಿಗ್ನಲ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಅದರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಣ್ಣ-ಸಿಗ್ನಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬಳಸಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು, ಇದು ಆಯ್ದ ಶಾಂತ ಡಿಸಿ ಬಯಾಸ್ ಪಾಯಿಂಟ್ (ಅಥವಾ ಕ್ಯೂ-ಪಾಯಿಂಟ್) ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ಸಿಗ್ನಲ್ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ನಾರ್ಟನ್ ಮೂಲದಿಂದ ಚಾಲಿತವಾದ ಡಯೋಡ್ಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಔಟ್ಪುಟ್ ನೋಡ್ನಲ್ಲಿ ಕಿರ್ಚಾಫ್ನ ಕರೆಂಟ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸುವುದುಃ ಡಯೋಡ್ ಡಿಫ್ಯೂಷನ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ನೊಂದಿಗೆ, ಡಯೋಡ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ (ಡಿಪ್ಲೀಷನ್ ಲೇಯರ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್) ಮತ್ತು ಡಯೋಡ್ ಆನ್ ಅಥವಾ ಆಫ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್, ಎಲ್ಲವೂ ಆ ಕ್ಯೂ-ಪಾಯಿಂಟ್ನಲ್ಲಿ. ಈ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಒದಗಿಸಿದ ಔಟ್ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೀಗಿರುತ್ತದೆಃ ಇಲ್ಲಿ | | ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಟ್ರಾನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಸೂಚಿಸಲಾದ ಮೂಲೆಯ ಆವರ್ತನ ಅಥವಾ ಕಟ್ಆಫ್ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆಃ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳು ಪ್ರತಿರೋಧಕವನ್ನು ಶಾರ್ಟ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಾಡುವಂತೆ ಗೇನ್ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಉರುಳುತ್ತದೆ, ಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಿದಾಗ ಇರುವಂತೆ, ಡಯೋಡ್ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ಗಾಗಿ ಮೇಲೆ ಕಂಡುಬರುವ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗಳು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆಃ ಇದು ಮೂಲೆಯ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಡಯೋಡ್ ಸಾರಿಗೆ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಡಯೋಡ್ಗಳಿಗೆ, ಶೂನ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ನರ್ ಆವರ್ತನ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಟ್ಆಫ್ ಆವರ್ತನದಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಹಿಮ್ಮುಖ ಪಕ್ಷಪಾತದಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಆದರ್ಶ ಡಯೋಡ್ ನಿಯಮವು ಸೂಚಿಸುವಂತೆ ಅನಂತವಾಗಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಇದು ಚಾಲಕನ ನಾರ್ಟನ್ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಊಹೆಯು ನಿಖರವಾಗಿಲ್ಲದಿರಬಹುದು. ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಕಟ್ಆಫ್ ಆವರ್ತನವು ನಂತರಃ ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ ನೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಮೊಬೈಲ್ ವಾಹಕಗಳಿಂದ ಖಾಲಿಯಾದ ನಿರೋಧಕ ಪ್ರದೇಶದ ಅಗಲವು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಡಯೋಡ್ ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ ನೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪಿ-ಐ-ಎನ್ ಡಯೋಡ್ ನೋಟ್ಸ್ ಡಯೋಡ್ಸ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನೂ ನೋಡಿ.