Solid State Physics And Electronic Devices

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AU-344

B. Sc. Final Year

Regular/Private/Supply/Ex

March - 2023

PHYSICS

Paper Phy.-II

Solid State Physics and Electronic Devices

Time : 3 Hours

Maximum Marks : [ Reg.: 40

Pvt.: 50

Note : All questions are compulsory.

सभी प्रश्न अनिवार्य है ।

Section A

खण्ड 'अ'

5×1=5

Objective Type Questions

वस्तुनिष्ठ प्रश्न

Select the correct answer :

सही उत्तर चुनिए :

(i)

The closely packed cubic crystal structure is :

(a)

Face centered

(b)

Diamond

(c)

Body centered

(d)

Simple

सर्वाधिक संकुलित घनीय क्रिस्टल संरचना है :

(अ)

फलक केंद्रित

(ब)

हीरा

(स)

अन्तःकेद्रित

(द)

सरल

(ii)

The effect of temperature on the magnetic susceptibility of a paramagnetic substance is :

(a)

The magnetic susceptibility decreases with increase in temperature.

(b)

The magnetic susceptibility increase with increase in temperature.

(c)

Does not change in magnetic susceptibility with increase in temperature.

(d)

None of the above

अनुचुम्बकीय पदार्थ की चुम्बकीय सुग्राहिता पर ताप का प्रभाव पड़ता है :

(अ)

ताप बढ़ाने पर चुम्बकीय सुग्राहिता घटती है।

(ब)

ताप बढ़ाने पर चुम्बकीय सुग्राहिता बढ़ती है।

(स)

ताप बढ़ाने पर चुम्बकीय सुग्राहिता में कोई परिवर्तन नहीं होता है।

(द)

उपर्युक्त में से कोई नहीं

(iii)

The atomic specific heat of a solid at absolute zero temperature is :

(a)

Equal to absolute zero temperature

(b)

Zero

(c)

Both (a) and (b)

(d)

None of the above

परम शून्य ताप पर किसी ठोस की परमाणविक विशिष्ट ऊष्मा कितनी होती है ?

(अ)

परम शून्य ताप के बराबर

(ब)

शून्य

(स)

दोनों (अ) और (ब)

(द)

उपर्युक्त में से कोई नहीं

(iv)

Free electrons inside the metal obey :

(a)

Bose-Einstein statistics

(b)

Maxwell-Boltzmann statistics

(c)

Fermi-Dirac statistics

(d)

None of the above

धातु में मुक्त इलेक्ट्रॉन पालन करते हैं :

(अ)

बोस-आइंस्टीन सांख्यिकी का

(ब)

मैक्सवेल-बोल्ट्ज़मान सांख्यिकी का

(स)

फर्मी-डिराक सांख्यिकी का

(द)

उपर्युक्त में से कोई नहीं

(v)

The size of nano-particles is :

(a)

0.01 Å

(b)

0.1 μm

(c)

10 μm

(d)

10³ nm

नैनो-कणों पर आकार होता है :

(अ)

0.01 Å

(ब)

0.1 μm

(स)

10 μm

(द)

10³ nm

Section B

5×2=10/3×5=15

खण्ड 'ब'

Short Answer Type Questions

लघु उत्तरीय प्रश्न

Explain the different kinds of three-dimensional lattices.

त्रिविमीय जालक के विभिन्न प्रकारों को समझाइए ।

(अथवा)

What is a van der Waals crystal ?

वाण्डर वाल्स क्रिस्टल क्या है ?

Define specific heat of solid. How does the specific heat of a solid vary with temperature ? Discuss.

किसी ठोस की विशिष्ट ऊष्मा की परिभाषा लिखिए । यह ताप के साथ किस प्रकार परिवर्तित होती है ? व्याख्या कीजिए ।

(अथवा)

What is Phonon ? Write an expression for energy and momentum of a Phonon.

फोनॉन किसे कहते हैं ? एक फोनॉन की ऊर्जा तथा संवेग के लिए व्यंजक लिखिए ।

What is meant by an intrinsic conductor ? Give one example.

आन्तर अर्द्धचालक से क्या अभिप्राय है ? इसका एक उदाहरण दीजिए ।

(अथवा)

Explain the Zener breakdown in P-N junction.

P-N संधि में जेनर भंजन को समझाइए ।

What is an amplifier ? Write down the features of an ideal amplifier.

प्रवर्धक किसे कहते हैं ? एक आदर्श प्रवर्धक के गुण लिखिए ।

(अथवा)

State Barkc hausen condition for an oscillator.

दोलित्र के लिए बार्क हाऊसेन प्रतिबंध लिखिए ।

What is meant by 0D, 1D, 2D and 3D particles ?

0D, 1D, 2D तथा 3D कणों से क्या तात्पर्य है ?

(अथवा)

Write some specific properties of metal nano-particles.

धातु नैनो-कणों के कुछ विशिष्ट गुण लिखिए ।

Section C

5×5=25/6×5=30

खण्ड 'स'

Long Answer Type Questions

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

What is meant by fundamental translational vector and primitive cell ? Explain.

मूल स्थानान्तरण सदिश तथा आद्य सेल से क्या तात्पर्य है ? समझाइए ।

(अथवा)

How are the ionic, covalent and metallic bonds fromed in solids. Give some examples of each.

ठोसों में आयनिक, सहसंयोजी तथा धात्विक आबन्ध किस प्रकार बनते हैं ? प्रत्येक के कुछ उदाहरण दीजिए ।

What is Dulong and Petit's law ? Deduce it from the classical theory state its limitations.

डूलोंग तथा पैटेट का नियम क्या है ? चिरसम्मत सिद्धान्त द्वारा इसे निगमित कीजिए तथा इसकी कमियों का उल्लेख कीजिए ।

(अथवा)

Explain the vibrations of a one-dimensional mono atomic lattice and deduce the dispersion relation.

एकविमीय एकपरमाण्विक जालक के कम्पनों को समझाइए तथा विक्षेपण संबंध व्युत्पन्न कीजिए ।

Obtain an expression for the current density in a semiconductor.

एक अर्द्धचालक में धारा घनत्व के लिए सूत्र व्युत्पन्न कीजिए ।

(अथवा)

Explain the breakdown in P-N junction. Distinguish between the avalanche and Zener breakdown.

P-N संधि डायोड में भंजन की व्याख्या कीजिए । आवलांच (या एवलांशी) भंजन तथा जेनर भंजन में अन्तर समझाइए ।

10.

What is Push-Pull amplifier ? Explain its working with proper circuit diagram.

पुश-पुल प्रवर्धक क्या है ? इसका विद्युत परिपथ खींचकर कार्यविधि को समझाइए ।

(अथवा)

What do you mean by phase modulation ? Obtain an expression for the phase modulated wave.

कला मॉडुलेशन से आप क्या समझते हैं ? कला मॉडुषित तरंग के लिए व्यंजक स्थापित कीजिए ।

11.

How are the metal nano-particles obtained ? What does their colour change ? With their size, explain.

धातु नैनो-कण किस प्रकार प्राप्त किये जाते हैं ? इनके रंग में परिवर्तन किस प्रकार होता है ? इसके आकार सहित समझाइए ।

(अथवा)

What is Lithography ? Explain it.

नैनो-मुद्रण (Lithography) क्या है ? इसे समझाइए ।