Quines són les Característiques del Díode?
Quines són les característiques d'un díode?
Definició de díode
Utilitzem materials semiconductors (Si, Ge) per formar una varietat de dispositius electrònics. El dispositiu més bàsic és el díode. El díode és un dispositiu de junta PN amb dos terminals. La junta PN es forma posant en contacte un material de tipus P amb un material de tipus N. Quan un material de tipus P es posa en contacte amb un material de tipus N, els electrons i els forats comencen a recombinar-se prop de la junta. Això resulta en una falta de portadors de càrrega a la junta i, per tant, la junta s'anomena regió de desplaçament. Quan apliquem tensió als terminals de la junta PN, ho anomenem díode. La imatge següent mostra el símbol del díode de junta PN.
El díode és un dispositiu unidireccional que permet que la corrent flueixi només en una direcció, depenent de com estigui polaritzat.
Polarització directa
Quan el terminal P es connecta al final positiu de la bateria i el terminal N al final negatiu, el díode està polaritzat directament.
En la polarització directa, el terminal positiu de la bateria repel·leix els forats a la regió P i el terminal negatiu repel·leix els electrons a la regió N, empent-los cap a la junta. Això augmenta la concentració de portadors de càrrega prop de la junta, causant recombinió i reduint l'amplada de la regió de desplaçament. Com la tensió de polarització directa augmenta, la regió de desplaçament es redueix encara més, i la corrent creix exponencialment.
Polarització inversa
En la polarització inversa, el terminal P es connecta al terminal negatiu de la bateria i el terminal N al terminal positiu de la bateria. Així, la tensió aplicada fa que el costat N sigui més positiu que el costat P.
El terminal negatiu de la bateria atraiu els portadors majoritaris, els forats, a la regió P i el terminal positiu atraiu els electrons a la regió N, allunyant-los de la junta. Això resulta en una disminució de la concentració de portadors de càrrega prop de la junta i l'amplada de la regió de desplaçament augmenta. Una petita quantitat de corrent flueix degut als portadors minoritaris, anomenada corrent de polarització inversa o corrent de fuga. Com la tensió de polarització inversa augmenta, la regió de desplaçament continua augmentant en amplada i no flueix cap corrent. Es pot concluir que el díode actua només quan està polaritzat directament. L'operació del díode es pot resumir en forma de gràfic de les característiques I-V del díode.
Com la tensió de polarització inversa augmenta, l'amplada de la regió de desplaçament augmenta i arriba un punt en què la junta es trencarà. Això resulta en un gran flux de corrent. La trencada és el genoll de la corba de les característiques del díode. La trencada de la junta es produeix degut a dos fenòmens.
Trencada d'avalancha
A tensions inverses elevades, la trencada d'avalancha es produeix quan els portadors minoritaris guanyen prou energia per treure electrons dels enllaços, conduint a un gran flux de corrent.
Efecte Zener
L'efecte Zener es produeix a tensions inverses més baixes, on un fort camp elèctric treu els enllaços covalents, causant un augment súbit de la corrent i la trencada de la junta.
