GTO-র গঠন ও কার্যপ্রণালী

 GTO-Gate Turn-Off thyristor

GTO-র পূর্ণরূপ  Gate Turn-Off thyristor। এটি একটি চার লেয়ার ও তিন জাংশন বিশিষ্ট PNPN ডিভাইস। এই ডিভাইসের গেট টার্মিনালে নেগেটিভ পালস প্রয়োগ করে এটিকে টার্ন  অফ করা যায় বলে একে Gate Turn-Off thyristor বলে। 

GTO-র তিনটি টার্মিনাল হলো অ্যানোড(A), ক্যাথোড(C) এবং গেট(G)। GTO-র গঠন, ইকুইভ্যালেন্ট সার্কিট ও সিম্বল নিম্নরূপ ঃ

গঠনঃ

GTO একটি ৪-স্তরবিশিষ্ট PNPN ডিভাইস, যার ৩টি PN জাংশন এবং ৩টি টার্মিনাল রয়েছে: গেট (G), অ্যানোড (A) এবং ক্যাথোড (C)।

এর অ্যানোড একটি ধাতব ইলেক্ট্রোড, যা P+ (অতিমাত্রায় ডোপড) অঞ্চলের সাথে সংযুক্ত থাকে। উচ্চ অ্যানোড দক্ষতা বজায় রাখার জন্য ডোপিং উচ্চ রাখা হয়। 

উচ্চ ডোপিং টার্ন-অন সময় কমিয়ে আনে, কিন্তু সাথে পাওয়ার লস ও টার্ন-অফ সময়ও বাড়িয়ে দেয়। এই সমস্যা এড়ানোর জন্য, অ্যানোড অঞ্চলে P+ এর পাশাপাশি N+ অঞ্চল যোগ করা হয়, যা অ্যানোড শর্টেড স্ট্রাকচার নামে পরিচিত। এটি ভালো টার্ন-অফ টাইমিংয়ের সাথে বিপরীত ভোল্টেজ ব্লকিং কমিয়ে দেয়। তাই, প্রয়োজনীয় পারফরম্যান্সের উপর ভিত্তি করে অ্যানোড শর্ট ডিজাইন করা হয়।

অ্যানোড অঞ্চলের উপরে একটি N-টাইপ বেস অঞ্চল যোগ করা হয়, যা PN জাংশন J1 তৈরি করে। এই অঞ্চলের ডোপিং এবং প্রস্থ ডিভাইসের ফরোয়ার্ড ব্লকিং ভোল্টেজ ক্ষমতা নির্ধারণ করে। কম ডোপিং স্তর এবং এই স্তরের বর্ধিত প্রস্থ GTO-এর ফরোয়ার্ড ব্লকিং ভোল্টেজ বাড়িয়ে দেয়।

বেস N স্তরের উপরে P-টাইপ গেট অঞ্চল যোগ করা হয়, যা দ্বিতীয় জাংশন j2 তৈরি করে। এই অঞ্চলটি প্রদত্ত কারণে খুব বেশি বা খুব কম ডোপ করা হয় না। 

কার্যপ্রণালীঃ