Dioda za spoj P-N pojavila se 1950. godine. Ona je najvažniji i osnovni gradivni element elektroničkog uređaja. PN spojna dioda je dvokraki uređaj, koji nastaje kada je jedna strana diode PN spoja izrađena p-tipom i dopirana materijalom N-tipa. PN-spoj korijen je poluvodičkih dioda. The razne elektroničke komponente poput BJT-a, JFET-a, MOSFET-ovi (metal-oksid–FET poluvodič) , LED diode i analogne ili digitalne IC sve podržava poluvodičku tehnologiju. Glavna funkcija poluvodičke diode je ona, što olakšava elektronima potpuno protok u jednom smjeru preko nje. Konačno, djeluje kao ispravljač. Ovaj članak daje kratke informacije o PN spojnoj diodi, PN spojnoj diodi u prednaponu i obrnutoj pristranosti te VI karakteristikama PN spojne diode
Što je PN spojna dioda?
Postoje tri moguća pristranska uvjeta i dva operativna područja za tipična PN-spojna dioda , oni su nula pristranosti, pristranosti prema naprijed i obrnuto.
Kada se na diodu PN spoja ne primijeni napon, elektroni će difundirati na P-stranicu, a rupe će se difundirati na N-stranu kroz spoj i kombiniraju se. Stoga akceptorski atom blizu P-tipa i donorni atom blizu N-strane ostaju neiskorišteni. Ti nosači naboja generiraju elektroničko polje. To se protivi daljnjoj difuziji nosača naboja. Dakle, nijedno kretanje regije nije poznato kao područje iscrpljivanja ili svemirski naboj.
PN spojna dioda
Ako na PN-spojnu diodu primijenimo pristranost prema naprijed, to znači da je negativni priključak spojen na materijal tipa N, a pozitivni priključak na materijal tipa P preko diode, što rezultira smanjenjem širine PN spojna dioda.
Ako primijenimo obrnutu pristranost na diodu PN-spoja, to znači da je pozitivni priključak spojen na materijal tipa N, a negativni priključak na materijal tipa P preko diode, što ima za posljedicu povećanje širine dioda PN spoja i nikakav naboj ne može teći preko spoja
VI Karakteristike PN spojne diode
Nulto pristranska PN-spojna dioda
U spoju nulte pristranosti potencijalno daje veću potencijalnu energiju rupama na bočnim stezaljkama P i N. Kad se stezaljke spojne diode kratko spoje, malo je većinskih nosača naboja na P strani s dovoljno energije da prevlada potencijalnu prepreku za putovanje kroz područje iscrpljenosti. Stoga, uz pomoć većinskih nosača naboja, struja počinje teći u diodi i označava se kao struja za prosljeđivanje. Na isti se način, manjinski nosači naboja na N strani pomiču preko područja iscrpljenja u obrnutom smjeru i to se naziva obrnutom strujom.
Nulto pristranska PN-spojna dioda
Potencijalna zapreka protivi se kretanju elektrona i rupa preko spoja i dopušta manjinskim nosačima naboja da se prenose preko PN spoja. Međutim, potencijalna barijera pomaže manjinskim nosačima naboja u P-tipu i N-tipu da se prenose preko PN-spoja, tada će se uspostaviti ravnoteža kada su većinski nosači naboja jednaki i obje se kreću u obrnutim smjerovima tako da neto rezultat bude nula struja koja teče u krugu. Kaže se da je ovaj spoj u stanju dinamičke ravnoteže.
Kada se temperatura poluvodiča poveća, beskrajno se stvaraju manjinski nosači naboja i tako struja propuštanja počinje rasti. Ali, električna struja ne može teći jer nijedan vanjski izvor nije spojen na PN-spoj.
PN spojna dioda u prednaponu predsmjere
Kad PN-spojna dioda spojena je u prednji smjer davanjem pozitivnog napona materijalu tipa P i negativnim naponom terminala tipa N. Ako vanjski napon postane veći od vrijednosti potencijalne barijere (procijenite 0,7 V za Si i 0,3 V za Ge, suprotstavit će se potencijalne barijere i započet će protok struje. Budući da negativni napon odbija elektrone u blizini spoj dajući im energiju da se kombiniraju i prelaze s rupama koje pozitivni napon gura u suprotnom smjeru od spoja.
PN spojna dioda u prednjem predrasudu
Rezultat toga u karakterističnoj krivulji nulte struje koja teče do ugrađenog potencijala naziva se 'struja koljena' na statičkim krivuljama, a zatim veliki protok struje kroz diodu s blagim porastom vanjskog napona kao što je prikazano dolje.
VI Karakteristike PN spojne diode u prednaponu smjernice
Karakteristike VI spojne diode PN u pristranosti preusmjeravanja nisu linearne, odnosno nisu ravne crte. Ova nelinearna karakteristika ilustrira da tijekom rada N spoja otpor nije konstantan. Nagib diode PN spoja u prednaponima pokazuje da je otpor vrlo nizak. Kada se na diodu primijeni prednji smjer, to uzrokuje put male impedancije i omogućuje provođenje velike količine struje koja je poznata kao beskonačna struja. Ova struja počinje teći iznad točke koljena s malom količinom vanjskog potencijala.
Karakteristike PN spojne diode VI u prednaponu predsmjere
Potencijalna razlika na PN spoju održava se konstantnom djelovanjem sloja osiromašenja. Otpor opterećenja maksimalnu količinu struje koju treba provesti održava nepotpunom, jer kada dioda PN spoja provodi više struje od uobičajene specifikacije diode, dodatna struja rezultira odvođenjem topline i dovodi do oštećenja uređaja.
PN spojna dioda u obrnutom pristranosti
Kada je dio PN spoja spojen u stanju obrnutog prednapona, pozitivan (+ Ve) napon povezan je s materijalom N-tipa, a negativni (-Ve) napon P-materijalom.
Kada se napon + Ve primijeni na materijal tipa N, on privlači elektrone u blizini pozitivne elektrode i odlazi od spoja, dok rupe na kraju tipa P privlače se i od spoja u blizini negativne elektrode .
PN spojna dioda u obrnutom pristranosti
U ovoj vrsti pristranosti, protok struje kroz PN spojnu diodu je nula. Iako trenutno curenje uslijed manjinskih nosača naboja teče u diodi što se može mjeriti u UA (mikroamperima). Kako se potencijal povratne pristranosti na dioni PN spoja u konačnici povećava i dovodi do proboja napona PN spoja, a struja PN diode spoja kontrolira se vanjskim krugom. Obrnuta razgradnja ovisi o razinama dopinga u P&N regijama. Nadalje, s porastom obrnutog prednapona, dioda će postati kratko spojena zbog pregrijavanja u krugu i protoka maksimalne struje kruga u diodi PN spoja.
VI Karakteristike PN spojne diode u obrnutom pristranosti
U ovoj vrsti pristranosti, karakteristična krivulja diode prikazana je u četvrtom kvadrantu donje slike. Struja u ovom prednaponu je mala dok se ne postigne proboj i stoga dioda izgleda poput otvorenog kruga. Kada ulazni napon obrnutog prednapona dostigne naponski proboj, reverzna struja enormno raste.
Karakteristike PN-spojne diode VI u obrnutom pristranosti
Stoga se ovdje radi o PN spojnoj diodi u nultom prednaponu, preduvjetima i obrnutim pristranostima te VI karakteristikama PN spojne diode. Nadamo se da ste bolje razumjeli ovaj koncept. Nadalje, bilo kakve sumnje u vezi s ovim člankom, ili elektronički projekti dajte svoje povratne informacije komentarom u odjeljku za komentare u nastavku. Evo pitanja za vas, koja se dioda koristi u fototranzistoru?
Foto bodovi:
- VI karakteristike PN spojne diode od tutorvista
- Nulazirana PN spojna dioda od stručnjaci
