Диод с P-N переходом появился в 1950 году. Это самый важный и основной строительный блок электронного устройства. Диод с PN-переходом представляет собой устройство с двумя выводами, которое формируется, когда одна сторона диода с PN-переходом сделана из p-типа и легирована материалом N-типа. PN-переход - это основа для полупроводниковых диодов. В различные электронные компоненты как BJT, JFET, МОП-транзисторы (металлооксидные–FET полупроводник) , Светодиоды и аналоговые или цифровые ИС все поддерживает полупроводниковую технологию. Основная функция полупроводникового диода заключается в том, что он позволяет электронам полностью проходить через него в одном направлении. Наконец, он действует как выпрямитель. В этой статье дается краткая информация о диоде с PN-переходом, диоде с PN-переходом при прямом смещении и обратном смещении, а также о характеристиках VI диода с PN-переходом.
Что такое диод PN?
Есть три возможных условия смещения и два рабочих региона для типичного PN-переходный диод , это нулевое смещение, прямое смещение и обратное смещение.
Когда на диод с PN-переходом не подается напряжение, электроны будут диффундировать на P-сторону, а дырки - на N-сторону через переход, и они объединятся. Следовательно, акцепторный атом, близкий к P-типу, и донорный атом, расположенный рядом с N-стороной, остается неиспользованным. Эти носители заряда создают электронное поле. Это препятствует дальнейшей диффузии носителей заряда. Таким образом, движение области не известно как область истощения или пространственный заряд.
PN переходный диод
Если мы применяем прямое смещение к диоду с PN-переходом, это означает, что отрицательная клемма подключена к материалу N-типа, а положительная клемма подключается к материалу P-типа через диод, что приводит к уменьшению ширины PN переходный диод.
Если мы применяем обратное смещение к диоду с PN-переходом, это означает, что положительный вывод подключен к материалу N-типа, а отрицательный вывод подключен к материалу P-типа через диод, что приводит к увеличению ширины диод PN перехода, и никакой заряд не может течь через переход
VI Характеристики диода с PN переходом
Переходный диод PN с нулевым смещением
В переходе с нулевым смещением потенциально обеспечивает более высокую потенциальную энергию отверстиям на клеммах сторон P и N. Когда контакты переходного диода закорочены, несколько основных носителей заряда на стороне P с большим количеством энергии, чтобы преодолеть потенциальный барьер, чтобы пройти через область обеднения. Следовательно, с помощью основных носителей заряда в диоде начинает течь ток, который обозначается как прямой ток. Таким же образом неосновные носители заряда на N-стороне движутся через обедненную область в обратном направлении, и это называется обратным током.
Переходный диод PN с нулевым смещением
Потенциальный барьер препятствует движению электронов и дырок через переход и позволяет неосновным носителям заряда дрейфовать через PN переход. Однако потенциальный барьер помогает неосновным носителям заряда P-типа и N-типа дрейфовать через PN-переход, тогда равновесие будет установлено, когда основные носители заряда равны и оба движутся в обратных направлениях, так что конечный результат равен нулю. ток, протекающий в цепи. Говорят, что это соединение находится в состоянии динамического равновесия.
Когда температура полупроводника увеличивается, неосновные носители заряда бесконечно генерируются, и, таким образом, ток утечки начинает расти. Но электрический ток не может течь, так как к PN-переходу не подключен внешний источник.
PN Соединительный диод при пересылке смещения
Когда Диод с PN-переходом подключен с прямым смещением подавая положительное напряжение на материал P-типа и отрицательное напряжение на клемму N-типа. Если внешнее напряжение становится больше, чем значение потенциального барьера (оценка 0,7 В для Si и 0,3 В для Ge, сопротивление потенциальных барьеров будет преодолено, и начнется протекание тока, потому что отрицательное напряжение отталкивает электроны около соединение, давая им энергию для объединения и пересечения с отверстиями, толкаемыми в направлении, противоположном соединению, положительным напряжением.
PN-переходный диод в прямом смещении
Результат этого на характеристической кривой нулевого тока, протекающего до встроенного потенциала, называется «током перегиба» на статических кривых, а затем сильный ток, протекающий через диод с небольшим увеличением внешнего напряжения, как показано ниже.
VI Характеристики PN-переходного диода при пересылке смещения
ВИ-характеристики диода с PN-переходом при прямом смещении нелинейны, то есть не являются прямой линией. Эта нелинейная характеристика показывает, что во время работы N-перехода сопротивление не является постоянным. Наклон диода с PN-переходом при прямом смещении показывает, что сопротивление очень низкое. Когда к диоду прикладывается прямое смещение, это вызывает путь с низким импедансом и позволяет проводить большой ток, который известен как бесконечный ток. Этот ток начинает течь выше точки перегиба с небольшим внешним потенциалом.
Характеристики PN-переходного диода VI при смещении пересылки
Разность потенциалов на PN-переходе поддерживается постоянной за счет действия слоя обеднения. Максимальный ток, который должен проводиться, поддерживается нагрузочным резистором неполным, потому что, когда диод с PN-переходом проводит больше тока, чем нормальные характеристики диода, дополнительный ток приводит к рассеиванию тепла, а также к повреждению устройства.
PN-переходный диод в обратном смещении
Когда диод с PN-переходом подключен в состоянии обратного смещения, положительное (+ Ve) напряжение подключается к материалу N-типа, а отрицательное (-Ve) напряжение подключается к материалу P-типа.
Когда к материалу N-типа прикладывается напряжение + Ve, оно притягивает электроны около положительного электрода и уходит от перехода, тогда как отверстия на конце P-типа также притягиваются от перехода около отрицательного электрода. .
PN-переходный диод в обратном смещении
При этом типе смещения ток через диод с PN-переходом равен нулю. Тем не менее, утечка тока из-за неосновных носителей заряда течет в диоде, что может быть измерено в UA (микроампер). Поскольку потенциал обратного смещения к диоду с PN-переходом в конечном итоге увеличивается и приводит к пробою обратного напряжения на PN-переходе, током диода с PN-переходом управляет внешняя цепь. Обратный пробой зависит от уровня легирования областей P&N. Кроме того, с увеличением обратного смещения диод закорачивается из-за перегрева в цепи, и максимальный ток цепи течет в диоде с PN переходом.
VI Характеристики диода с PN переходом при обратном смещении
В этом типе смещения характеристическая кривая диода показана в четвертом квадранте рисунка ниже. Ток в этом смещении низкий до тех пор, пока не произойдет пробой, и поэтому диод выглядит как разомкнутая цепь. Когда входное напряжение обратного смещения достигает напряжения пробоя, обратный ток сильно возрастает.
Характеристики PN-переходного диода VI при обратном смещении
Следовательно, это все о диоде с PN-переходом в условиях нулевого смещения, прямого и обратного смещения, а также о характеристиках VI диода с PN-переходом. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые сомнения относительно этой статьи или проекты электроники пожалуйста, оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, какой диод используется в фототранзисторе?
Фото:
- VI характеристики диода с PN переходом гувервиста
- Переходный диод PN с нулевым смещением от эксперты
