P–n junction isolation
ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಐಸೋಲೇಷನ್ ಎನ್ನುವುದು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳಂತಹ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ (ಐಸಿ) ಘಟಕಗಳನ್ನು ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ಡ್ ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸುತ್ತುವರೆದು ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನವಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಬಳಸುವ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಪರಿಚಯ ಸಬ್ಸ್ಟ್ರೇಟ್ ಡೋಪಾಂಟ್ನ ವಿರುದ್ಧ ಪ್ರಭೇದವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಡೋಪ್ ಮಾಡಲಾದ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಐ. ಸಿ. ಯಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್, ರೆಸಿಸ್ಟರ್, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅಥವಾ ಇತರ ಘಟಕವನ್ನು ಸುತ್ತುವರೆದು, ಮತ್ತು ಈ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ವಸ್ತುವನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅದು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಹಿಮ್ಮುಖ-ಪಕ್ಷಪಾತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಘಟಕದ ಸುತ್ತಲೂ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ "ಬಾವಿ" ಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವೇಫರ್ ಪಿ-ರೀತಿಯ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿ. ಎನ್-ರೀತಿಯ ವಸ್ತುಗಳ ಉಂಗುರವನ್ನು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಸುತ್ತಲೂ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಕೆಳಗೆ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿ. ಎನ್-ರೀತಿಯ ಉಂಗುರದೊಳಗಿನ ಪಿ-ರೀತಿಯ ವಸ್ತುವನ್ನು ಈಗ ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆಯ ಋಣಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಎನ್-ರೀತಿಯ ಉಂಗುರವನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದ್ದರೆ, ಪಿ-ರೀತಿಯ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ 'ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು' ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ನಿಂದ ದೂರ ಎಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಾಹಕವಲ್ಲದ ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶದ ಅಗಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತೆಯೇ, ಎನ್-ರೀತಿಯ ಪ್ರದೇಶವು ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ಜಂಕ್ಷನ್ನಿಂದ ದೂರ ಎಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಹರಿವಿನ ವಿರುದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಜಂಕ್ಷನ್ನಿನಾದ್ಯಂತ ಯಾವುದೇ (ಅಥವಾ ಕನಿಷ್ಠ) ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಪಿ-ಎನ್ ವಸ್ತುವಿನ ಜಂಕ್ಷನ್ನ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ, ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಲು ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸವಕಳಿ ಪ್ರದೇಶದ ಅಗಲವು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ ದೊಡ್ಡದಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ಹಿಮ್ಮುಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಮೀರಿ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಜಂಕ್ಷನ್ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಿಮಪಾತದ ಸ್ಥಗಿತದಿಂದ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳು ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಮೀರದಂತೆ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸದಂತೆ ಕಾಳಜಿ ವಹಿಸಬೇಕು. ಸೈಂಟಿಫಿಕ್ ಅಮೇರಿಕನ್, ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ 1977 ಸಂಪುಟ 23, ಸಂಖ್ಯೆ 3, ಪುಟಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ "ಮೈಕ್ರೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್" ಎಂಬ ಶೀರ್ಷಿಕೆಯ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಇತಿಹಾಸ. 63-9, ರಾಬರ್ಟ್ ನಾಯ್ಸ್ ಬರೆದಿದ್ದಾರೆಃ "1959 ರಲ್ಲಿ ಫೇರ್ಚೈಲ್ಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ನಾವು ಇದನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಂಡ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರವಾಹವು ಕೇವಲ ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹರಿಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಪಿಎನ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಅಥವಾ ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್ಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಕರ್ಟ್ ಲೆಹೋವೆಕ್ ಅವರು ಸ್ಪ್ರಾಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಂಪನಿಯಲ್ಲಿ ಪೇಟೆಂಟ್ ಪಡೆದರು. "ಸ್ಪ್ರಾಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಂಪನಿಯ ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಕರ್ಟ್ ಲೆಹೋವೆಕ್ 1959 ರಲ್ಲಿ ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಗಾಗಿ ಅರ್ಜಿ ಸಲ್ಲಿಸಿದರು ಮತ್ತು 1962 ರಲ್ಲಿ ಪೇಟೆಂಟ್ ಪಡೆದರು. ಅವರು (ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮೆಮೊರಿ ಕೋಶಗಳ ಕುರಿತಾದ ಅವರ ಉಪನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ) "ನಾನು ಅದರಿಂದ (ಪೇಟೆಂಟ್) ಒಂದು ಪೈಸೆಯನ್ನೂ ಪಡೆದಿಲ್ಲ" ಎಂದು ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ವರದಿಯಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಐ. ಟಿ. ಹಿಸ್ಟರಿ ಹೇಳುವಂತೆ ಆತನಿಗೆ ಕನಿಷ್ಠ ಒಂದು ಡಾಲರ್ ಹಣ ನೀಡಲಾಗಿತ್ತು, ಇದು ಬಹುಶಃ ಇತಿಹಾಸದ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಆವಿಷ್ಕಾರವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಎಲ್. ಇ. ಡಿ ಮತ್ತು ಸೌರ ಕೋಶದ ಆವಿಷ್ಕಾರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸಿತ್ತು, ಇವೆರಡೂ ಎಲ್. ಇ. ಡಿ ಮತ್ತು ಸೌರ ಕೋಶದ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಮುಂಚೂಣಿಯಲ್ಲಿವೆ ಎಂದು ಲಾವ್ ವೈ ಶಿಂಗ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ರಾಬರ್ಟ್ ನಾಯ್ಸ್ 1959ರಲ್ಲಿ ಏಕಶಿಲೆಯ ಸಂಯೋಜಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಾಗ, ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯ ಅವರ ಕಲ್ಪನೆಯು ಹೋರ್ನಿಯ ಸಮತಟ್ಟಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿತ್ತು. 1976ರಲ್ಲಿ, 1959ರ ಜನವರಿಯಲ್ಲಿ, ಲೆಹೋವೆಕ್ನ ಕೆಲಸದ ಬಗ್ಗೆ ತನಗೆ ತಿಳಿದಿರಲಿಲ್ಲ ಎಂದು ನಾಯ್ಸ್ ಹೇಳಿದರು. ಎಲ್. ಓ. ಸಿ. ಓ. ಎಸ್. ಆಳವಿಲ್ಲದ ಕಂದಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ರಚನೆಗಳು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು ಝೆಕ್ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.