Kādas ir diodas īpašības
Kādi ir diodas īpatnības?
Diodas definīcija
Mēs izmantojam polārus materiālus (Si, Ge), lai veidotu dažādus elektroniskos ierīces. Vispārīgākā ierīce ir dioda. Dioda ir divkontakta PN savienojuma ierīce. PN savienojums tiek veidots, saskaitot P tipa materiālu ar N tipa materiālu. Kad P tipa materiāls tiek saskaistīts ar N tipa materiālu, elektroni un defekti sāk rekombinēt blakus savienojumam. Tas rada trūkumu lādiņu nosūtnēs pie savienojuma, tāpēc šis savienojums tiek saukts par izsūknēšanas zonu. Ja mēs pieliekam spriegumu pāri PN savienojuma kontaktpunktam, to sauc par diodu. Zemāk redzamais attēls parāda PN savienojuma diodas simbolu.
Dioda ir vienvirziena ierīce, kas ļauj strāvai plūst tikai vienā virzienā, atkarībā no tā, kā tā ir polarizēta.
Pretsprieguma polarizācija
Ja P-kontaktpunkts tiek savienots ar akumulatora pozitīvo galu, bet N-kontaktpunkts ar negatīvo, dioda tiek pretsprieguma polarizēta.
Pretsprieguma polarizācijā akumulatora pozitīvā gale atvieglina defektus P zonā, bet negatīvā gale atvieglina elektronus N zonā, piespiest tos uz savienojumu. Tas palielina lādiņu koncentrāciju blakus savienojumam, radojot rekombināciju un samazinot izsūknēšanas zonas platumu. Jo vairāk palielinās pretsprieguma polarizācijas spriegums, jo vēlreiz samazinās izsūknēšanas zonas platums, un strāve eksponenciāli pieaug.
Sprieguma polarizācija
Sprieguma polarizācijā P-kontaktpunkts tiek savienots ar akumulatora negatīvo galu, bet N-kontaktpunkts ar pozitīvo galu. Tādējādi piemērots spriegums padara N pusi pozitīvāku nekā P puse.
Akumulatora negatīvā gale piesaista lielāko daudzumu defektu P zonā, bet pozitīvā gale piesaista elektronus N zonā, piespiest tos no savienojuma. Tas rada lādiņu koncentrācijas samazināšanos blakus savienojumam un izsūknēšanas zonas platuma palielināšanos. Mazi strāves plūsmas dēļ minoritātes lādiņi, ko sauc par pretsprieguma strāvi vai noplūsmu. Jo vairāk palielinās pretsprieguma spriegums, jo vēlreiz palielinās izsūknēšanas zonas platums, un nekāda strāve neatplūst. Var secināt, ka dioda darbojas tikai pretsprieguma polarizācijā. Diodas darbību var apkopot I-V diodas raksturlielu grafikā.
Jo vairāk palielinās pretsprieguma spriegums, jo vēlreiz palielinās izsūknēšanas zonas platums, un nokrīt punkts, kad savienojums sagriežas. Tas rada lielu strāves plūsmu. Sagriešanās ir diodas raksturlielu grafika kolēnains. Savienojuma sagriešanās notiek dēļ diviem fenomēniem.
Avalanche efekts
Augstos pretsprieguma spriegumos avalanche efekts notiek, kad minoritātes lādiņi iegūst pietiekami daudz enerģijas, lai nogrieztu elektronus no saiti, radojot lielu strāves plūsmu.
Zener efekts
Zener efekts notiek zemākos pretsprieguma spriegumos, kad augsts elektromagnētiskais lauks nogriež saitus, radojot nejaušu strāves pieaugumu un savienojuma sagriešanos.
