Vipi ni Sifa za Diode?

Ni ni Sifa zangu za Diode?

Maelezo ya Diode

Tumia vifaa vya semi-conductor (Si, Ge) kutengeneza aina mbalimbali za vifaa vya umeme. Vifaa viwili vinavyobofya ni diode. Diode ni kifaa cha migonga miwili la PN junction. PN junction hutengenezwa kwa kuwasilisha mteremko wa P na mteremko wa N. Wakati mteremko wa P unawasilishwa na mteremko wa N, electrons na holes huanza kukujihusisha karibu na junction. Hii huathiri upungufu wa wakubwa wa umeme karibu na junction na hivyo junction huitwa depletion region. Wakati tunapokuweka voltage katika migonga ya PN junction, tunaita diode. Picha chini inaelezea symbol ya PN junction diode.

Diode ni kifaa kilicho na mzunguko mmoja unaokubalika wa umeme, kulingana na jinsi linavyo biased.

Forward Biasing

Wakati terminali ya P inahusishwa na mwisho mzuri wa battery na terminali ya N inahusishwa na mwisho hasi, diode ina bias forward.

Katika bias forward, terminali ya mzuri ya battery hurepeshi holes katika eneo la P na terminali ya hasi hurepeshi electrons katika eneo la N, kuzidisha sana wakati wanaenda kwenye junction. Hii hongezhesha ubora wa wakubwa wa umeme karibu na junction, kuhusu kujihusisha na kupunguza urefu wa depletion region. Kama bias forward voltage hongeruka, depletion region hunyongezeka kushinda, na current hongeruka kwa njia ya exponential.

Reverse Biasing

Katika reverse biasing, terminali ya P inahusishwa na terminali hasi ya battery na terminali ya N inahusishwa na terminali mzuri ya battery. Hivyo voltage iliyopakiwa huchukua N side kuwa zaidi ya positive kuliko P side.

Terminali hasi ya battery huvuta majority carriers, holes, katika eneo la P na terminali mzuri huvuta electrons katika eneo la N na kuzidisha sana wakati wanaenda kwenye junction. Hii huathiri pungufu wa ubora wa wakubwa wa umeme karibu na junction na urefu wa depletion region hongeruka. Kiasi kidogo cha current kinapaka kwa sababu ya minority carriers, kinatafsiriwa kama reverse bias current au leakage current. Kama reverse bias voltage hongeruka, depletion region hongeruka na hakuna current kinapaka. Inaweza kutafsiriwa kwamba diode hufanya kazi tu wakati ina bias forward. Ushindi wa diode unaweza kutafsiriwa kwa njia ya I-V diode characteristics graph.

Kama reverse bias voltage hongeruka zaidi, urefu wa depletion region hongeruka na point imewasili wakati junction hupungua. Hii hutoa mzunguko mkubwa wa current. Breakdown ni knee ya curve ya diode characteristics. Junction breakdown hutokea kwa sababu za mataarafa mawili.

Avalanche Breakdown

Katika voltages magereza, avalanche breakdown hutokea wakati minority carriers hupata nguvu nyingi ya kupiga electrons kutoka kwenye bonds, kuleta mzunguko mkubwa wa current.

Zener Effect

Zener effect hutokea katika voltages madogo, ambapo electric field mkubwa humpunga covalent bonds, kusababisha ongezeko la sudden la current na junction breakdown.