מהן התכונות של דיודה?
מהן התכונות של דיודה?
הגדרת דיודה
אנו משתמשים בחומרים מוליכים למחצה (Si, Ge) כדי ליצור מגוון רחב של מכשירים אלקטרוניים. המכשיר הבסיסי ביותר הוא דיודה. דיודה היא מכשיר עם שני קצוות מתחם PN. המתחם PN נוצר על ידי התקשרות חומר מסוג P עם חומר מסוג N. כאשר חומר מסוג P מוחבר לחומר מסוג N, אלקטרונים וחורים מתחילים להתאחד ליד המתחם. זה גורם להיעדר נושאי מטען במתחם ולכן המתחם נקרא אזור עיוור. כאשר אנו מפעילים מתח בין הקצוות של המתחם PN, אנחנו קוראים לזה דיודה. התמונה שלהלן מציגה את הסמל של דיודה מתחם PN.
דיודה היא מכשיר חד-כיווני שמאפשר זרימה של מתח רק בכיוון אחד, בהתאם לאיך שהוא מוטה.
מוטה קדימה
כאשר הקצה P מחובר לקצה החיובי של הסוללה והקצה N לקצה השלילי, הדיודה מוטה קדימה.
במוטה קדימה, הקצה החיובי של הסוללה דוחה חורים באזור P והקצה השלילי דוחה אלקטרונים באזור N, וממשיכים לכיוון המתחם. זה מגביר את הריכוז של נושאי המטען ליד המתחם, גורם להתאחד ולהפחית את רוחב האזור העיוור. ככל שהמתח המוטה קדימה עולה, האזור העיוור מתכווץ יותר ויותר, והזרם עולה באופן מעריכי.
מוטה אחורה
במוטה אחורה הקצה P מחובר לקצה השלילי של הסוללה והקצה N לקצה החיובי של הסוללה. כך שהמתח המופעל הופך את הצד N חיוביות יותר מהצד P.
הקצה השלילי של הסוללה מושך נושאי מטען רבים, חורים, באזור P והקצה החיובי מושך אלקטרונים באזור N וממשיכים משם מהמתחם. זה גורם להפחתת הריכוז של נושאי המטען ליד המתחם ורוחב האזור העיוור גדל. זרם קטן זורם עקב נושאי מטען מיעוט, הקרוי זרם מוטה אחורה או זרם דליפה. ככל שהמתח המוטה אחורה עולה, רוחב האזור העיוור ממשיכה להגדיל ולא זורם זרם. ניתן להסיק כי הדיודה פועלת רק כשהיא מוטה קדימה. פעולת הדיודה ניתנת לסיכום בצורה של גרף תכונות I-V של דיודה.
כאשר המתח המוטה אחורה מוגבר עוד יותר, רוחב האזור העיוור גדל ובנקודה מסוימת המתחם נשבר. זה גורם לזרם גדול. השבר הוא הברך של עקומת התכונות של הדיודה. השבר במתחם קורה בשל שני תופעות.
שבר אבנלי
במתחים גבוהים של מוטה אחורה, שבר אבנלי קורה כשנושאי מטען מיעוט מקבלים מספיק אנרגיה כדי לדחוף אלקטרונים מבונדים, מה שמוביל לזרם גדול.
האפקט של זנר
האפקט של זנר קורה במתחים נמוכים יותר של מוטה אחורה, שם שדה חשמלי גבוה מפרק קשרים קוולנטיים, גורם לעלייה פתאומית בזרם ושבר במתחם.
