Spojna dioda P-N se je pojavila leta 1950. Je najpomembnejši in osnovni gradnik elektronske naprave. PN-spojna dioda je dvokončna naprava, ki nastane, ko je ena stran PN-spojne diode izdelana iz p-tipa in dopirana z materialom N-tipa. PN-spoj je koren polprevodniških diod. The različne elektronske komponente kot BJT-ji, JFET-ji, MOSFET-i (kovinski oksid–FET polprevodnik) , LED in analogne ali digitalne IC vse podpira polprevodniško tehnologijo. Glavna naloga polprevodniške diode je, da olajša pretok elektronov v eno smer po njej. Končno deluje kot usmernik. Ta članek vsebuje kratke informacije o PN-križni diodi, PN-spojni diodi pri predsmerni in obratni pristranskosti ter VI značilnostih PN-spojne diode
Kaj je PN spojna dioda?
Obstajajo trije možni pristranski pogoji in dve operacijski regiji za tipično PN-spojna dioda , so nič pristranskosti, naprej in nazaj.
Ko na diodi PN-priključka ne pride do napetosti, se bodo elektroni razpršili na P-stran, luknje pa se bodo razširile na N-stran skozi spoj in se bodo združile. Zato akceptorski atom blizu P-tipa in donorski atom blizu N-strani ostane neizkoriščen. Ti nosilci polnjenja ustvarijo elektronsko polje. To nasprotuje nadaljnji difuziji nosilcev naboja. Tako nobeno gibanje regije ni znano kot območje izpraznitve ali vesoljski naboj.
PN spojna dioda
Če na PN-spojno diodo uporabimo prednaklon, to pomeni, da je negativni priključek povezan z materialom tipa N, pozitivni priključek pa z materialom tipa P preko diode, kar vpliva na zmanjšanje širine PN spojna dioda.
Če na diodi PN-stika uporabimo obratno pristranskost, to pomeni, da je pozitivni priključek povezan z materialom tipa N, negativni priključek pa prek materiala tipa P preko diode, kar vpliva na povečanje širine PN-spojna dioda in noben naboj ne more teči čez križišče
VI Značilnosti PN spojne diode
Zero-pristranska PN-spojna dioda
V križišču ničelne pristranskosti potencialno zagotavlja večjo potencialno energijo v luknjah na stranskih sponkah P in N. Ko so terminali spojne diode kratke, je malo večinskih nosilcev naboja na strani P z veliko energije, da premaga potencialno oviro za potovanje po območju izčrpavanja. Zato s pomočjo večinskih nosilcev naboja tok začne teči v diodi in je označen kot posredovalni tok. Na enak način se manjšinski nosilci naboja na strani N gibljejo po območju izčrpavanja v obratni smeri in se imenuje obratni tok.
Zero-pristranska PN-spojna dioda
Potencialna pregrada nasprotuje gibanju elektronov in lukenj čez križišče in dovoljuje manjšinskim nosilcem naboja, da se plavajo po PN stiku. Vendar pa potencialna pregrada pomaga manjšinskim nosilcem nabojev P-tipa in N-tipa, da se preusmerijo čez PN-križišče, potem bo vzpostavljeno ravnovesje, ko bo večina nosilcev naboja enaka in se bosta gibali v obratni smeri, tako da bo neto rezultat enak nič tok, ki teče v vezju. Ta spoj naj bi bil v stanju dinamičnega ravnovesja.
Ko se temperatura polprevodnika poveča, se neskončno ustvarjajo manjšinski nosilci naboja in tako začne puščati tok naraščati. Toda električni tok ne more teči, ker na PN-spoj ni priključen noben zunanji vir.
PN spojna dioda pri predsmerju posredovanja
Ko a PN-spojna dioda je priključena naprej z dajanjem pozitivne napetosti na material tipa P in negativne napetosti na sponki tipa N. Če zunanja napetost postane večja od vrednosti potencialne pregrade (ocenite 0,7 V za Si in 0,3 V za Ge, bo nasprotje potencialnih pregrad premagano in tok toka se bo začel. Ker negativna napetost odbija elektrone v bližini stičišče, tako da jim da energijo, da se združijo in prečkajo z luknjami, ki jih pozitivna napetost potisne v nasprotni smeri od križišča.
PN-spojna dioda v predsmerju
Rezultat tega v značilni krivulji ničelnega toka, ki teče do vgrajenega potenciala, se na statičnih krivuljah imenuje 'kolenski tok' in nato visok tok toka skozi diodo z rahlim povečanjem zunanje napetosti, kot je prikazano spodaj.
VI Značilnosti PN-spojne diode pri predsmerju posredovanja
Značilnosti VI spojne diode PN pri predsmerju posredovanja so nelinearne, torej ne ravne črte. Ta nelinearna značilnost ponazarja, da med delovanjem križišča N upor ni stalen. Naklon PN-spojne diode pri predsmerju posredovanja kaže, da je upor zelo nizek. Ko se na diodo uporabi prednaklon, povzroči pot nizke impedance in dovoli prevajanje velike količine toka, ki je znan kot neskončni tok. Ta tok začne teči nad točko kolena z majhno količino zunanjega potenciala.
PN-spojna dioda VI Značilnosti pri prednapetosti posredovanja
Potencialna razlika v PN-spoju se ohranja konstantno z delovanjem osiromašene plasti. Največja količina toka, ki jo je treba izvesti, obremenitveni upor ohranja nepopolno, ker kadar dioda PN-spoja vodi več toka kot običajne specifikacije diode, dodaten tok povzroči odvajanje toplote in povzroči tudi poškodbe naprave.
PN-spojna dioda v obratni pristranskosti
Ko je PN spojna dioda priključena v stanju reverzne pristranskosti, je pozitivna (+ Ve) napetost priključena na material tipa N, negativna napetost (-Ve) pa na material vrste P.
Ko napetost + Ve deluje na material tipa N, potem privlači elektrone v bližini pozitivne elektrode in gre stran od stika, medtem ko luknje na koncu tipa P privlačijo tudi stran od stičišča v bližini negativne elektrode. .
PN-spojna dioda v obratni pristranskosti
Pri tej vrsti pristranskosti je tok toka skozi PN-spojno diodo enak nič. Čeprav trenutno uhajanje zaradi manjšinskih nosilcev naboja teče v diodi, ki jo je mogoče izmeriti v UA (mikroamperi). Ko se potencial povratne pristranskosti na PN-spojni diodi na koncu poveča in vodi do razpada povratne napetosti PN-stika, tok PN-spojne diode pa nadzoruje zunanje vezje. Povratna razčlenitev je odvisna od ravni dopinga v regijah P&N. Poleg tega bo s povečanjem vzvratne pristranskosti dioda prišla do kratkega stika zaradi pregrevanja v vezju in največjega toka tokokroga v diodi PN spoja.
VI Značilnosti PN-spojne diode v obratni pristranskosti
Pri tej vrsti pristranskosti je značilna krivulja diode prikazana v četrtem kvadrantu spodnje slike. Tok v tej pristranskosti je nizek, dokler ni dosežena okvara, zato je dioda videti kot odprt krog. Ko vhodna napetost vzvratne prednapetosti doseže napetost okvare, se povratni tok izjemno poveča.
Značilnosti PN-spojne diode VI pri vzvratni pristranskosti
Gre torej za PN-križno diodo z ničelno pristranskostjo, prednapetostjo in vzvratno pristranskostjo ter VI karakteristike PN-spojne diode. Upamo, da ste bolje razumeli ta koncept. Poleg tega so kakršni koli dvomi glede tega članka oz elektronski projekti prosimo, dajte svoje povratne informacije s komentarjem v spodnjem oddelku za komentarje Tukaj je vprašanje za vas, katera dioda se uporablja v fototranzistorju?
Zasluge za fotografije:
- VI značilnosti PN spojne diode z tutorvista
- Zero Biased PN Junction Diode avtor strokovnjaki
