Dióda jellemzők

Félvezető anyagokat (Si, Ge) használunkkülönböző elektronikus eszközök. A legalapvetőbb eszköz a dióda. A dióda két terminál PN csatlakozó eszköz. A PN csomópontot úgy alakítjuk ki, hogy egy P típusú anyagot N típusú anyaggal érintkeztetünk. Ha egy P-típusú anyagot érintkeznek az N-típusú anyagokkal, akkor a lyukak a csomópont közelében rekombinálódnak. Ez a töltéshordozók hiányát eredményezi a csomópontban, így a csomópontot kimerülési régiónak nevezzük. Amikor feszültséget alkalmazunk a PN csomópontok termináljain, akkor diódaként nevezzük. Az alábbi képen a PN csomópont diódája látható.

A dióda egyirányú eszköz, amely lehetővé teszi az áram áramlását csak egy irányban, attól függően, hogy milyen irányú.

A diódára jellemző előrehaladás

Amikor a P terminál pozitívabb, mint aN terminál, azaz P-terminál, amely az akkumulátor pozitív termináljához van csatlakoztatva, és az N terminál csatlakozik az akkumulátor negatív kapocsához, azt mondják, hogy előrehaladt.

Az akkumulátor pozitív kapcsa megakadályozzaa többségi hordozók, lyukak, a P-régióban és a negatív terminálban az N-régióban az elektronok visszaszorulnak, és a csomópont felé tolják el őket. Ez a töltési hordozók koncentrációjának növekedését eredményezi a csomópont közelében, a rekombináció megtörténik, és csökken a kimerülési tartomány szélessége. Ahogy az előfeszítés feszültsége emelkedik, a kimerülési tartomány továbbra is csökken, és egyre több hordozó rekombinálódik. Ez exponenciális áramnövekedést eredményez.

A diódára jellemző fordított torzítás

A hátramenetben a P-terminál az akkumulátor negatív csatlakozójához és az N-terminálhoz csatlakozik az akkumulátor pozitív kapcsához. Így az alkalmazott feszültség az N oldal pozitívabb, mint a P oldal.

Az akkumulátor negatív csatlakozója vonzódika többségi hordozók, lyukak a P-régióban és a pozitív terminálban az elektronokat vonják az N-régióba, és elhúzzák őket az összeköttetésből. Ez a töltőhordozók koncentrációjának csökkenését eredményezi a csomópont közelében és a kimerülési tartomány szélessége nő. A kisebbségi hordozók miatt kis áram áramlása, amelyet fordított torzítási áramnak vagy szivárgási áramnak neveznek. Ahogy a fordított torzítás feszültsége megemelkedik, a kimerülési tartomány továbbra is növekszik a szélességben és nincs áramáram. Azt a következtetést lehet levonni, hogy a dióda csak akkor fordul elő, ha előremutató. A dióda működése az I-V formában összegezhető dióda jellemzői grafikon.
Fordított torzító dióda esetén
Hol, V = tápfeszültség
én_D = dióda áram
én_S = fordított telítettségi áram
Az előretekintés érdekében
Hol, V_T = a feszültség egyenértéke = KT / Q = T / 11600
Q = elektronikus töltés =
K = Boltzmann konstans =
N = 1, a Ge
= 2, Si esetében

Amint a fordított irányú feszültséget tovább emelik, a kimerülési tartomány szélessége nő, és egy pont jön létre, amikor a csomópont megszakad. Ez nagy áramlást eredményez. A bontás a térd dióda jellemzői ív. A csomópont lebontása két jelenség miatt történik.

Avalanche bontás (V> 5V)

Nagyon magas fordított irányú feszültség alatt kinetikusa kisebbségi fuvarozók energiája annyira nagy lesz, hogy kovalens kötésekből kiütnek az elektronokat, amelyek több elektronot kopognak, és ez a ciklus addig folytatódik, amíg a csomópontok meg nem szűnnek.

Zener Effect (a V <5V)

A fordított torzítás alatt a feszültségcsatlakozó akadálya hajlamosa torzítási feszültség növekedésével. Ez nagyon magas statikus elektromos mezőt eredményez a csomóponton. Ez a statikus elektromos tér megszakítja a kovalens kötést, és a kisebbségi hordozók szabadon állnak, amelyek hozzájárulnak a fordított áramhoz. Az áram hirtelen növekszik, és a csomópont lebomlik.