Diyotun Özellikleri Nelerdir?
Diyotun Özellikleri Nelerdir?
Diyot Tanımı
Semiiletken malzemeleri (Si, Ge) kullanarak çeşitli elektronik cihazlar oluştururuz. En temel cihaz diyottur. Diyot, iki uçlu PN birleşimi cihazıdır. PN birleşimi, P tip malzemenin N tip malzeme ile temas edilmesiyle oluşur. Bir P tip malzemenin N tip malzeme ile temas etmesi sonucunda, elektronlar ve delikler birleşme noktasında yeniden birleşmeye başlar. Bu, birleşme noktasındaki yük taşıyıcılarının eksikliği nedeniyle bu bölgeyi tükenmiş bölge olarak adlandırırız. PN birleşiminin uçlarına gerilim uyguladığımızda, buna diyot denir. Aşağıdaki resim PN birleşimli diyotun simgesini göstermektedir.
Diyot, nasıl biaslanırsa o şekilde sadece bir yönde akım geçiren tek yönlü bir cihazdır.
İleri Doğrultulu Biaslama
P ucunun pilin pozitif ucuna, N ucunun ise negatif ucuna bağlandığı durumda, diyot ileri doğrultulu biaslanmıştır.
İleri biaslamada, pilin pozitif ucu P bölgesindeki delikleri iterek, negatif ucu ise N bölgesindeki elektronları iterek, onları birleşme noktasına doğru iter. Bu, birleşme noktasındaki yük taşıyıcılarının yoğunluğunu artırır, yeniden birleşmeyi sağlar ve tükenmiş bölgenin genişliğini azaltır. İleri biaslama geriliminin artmasıyla, tükenmiş bölge daha da daralır ve akım üssel olarak artar.
Ters Doğrultulu Biaslama
Ters biaslamada, P ucunun pilin negatif ucuna, N ucunun ise pozitif ucuna bağlandığı durumda, uygulanan gerilim N tarafını P tarafından daha pozitif hale getirir.
Pilin negatif ucu, P bölgesindeki çoğunluk taşıyıcılarını (delikleri) çeker, pozitif ucu ise N bölgesindeki çoğunluk taşıyıcılarını (elektronları) çeker ve onları birleşme noktasından uzaklaştırır. Bu, birleşme noktasındaki yük taşıyıcılarının yoğunluğunun azalmasına ve tükenmiş bölgenin genişliğinin artmasına neden olur. Az miktarda akım, az sayıda çoğunluk taşıyıcılardan dolayı, ters bias akımı veya sızıntı akımı olarak adlandırılır. Ters bias geriliminin artmasıyla, tükenmiş bölge genişliği artmaya devam eder ve akım akışını önler. Sonuç olarak, diyot sadece ileri biaslandığında çalışır. Diyotun işlemi, I-V diyot karakteristik grafiği şeklinde özetlenebilir.
Ters bias geriliminin daha da artmasıyla, tükenmiş bölgenin genişliği artar ve birleşme noktasının çökme anına gelir. Bu, büyük bir akım akışı sonuçlanır. Çökme, diyot karakteristik eğrisinin dizgin noktasıdır. Birleşme noktasındaki çökme, iki fenomen nedeniyledir.
Avalanche Çökmesi
Yüksek ters gerilimlerde, az sayıda taşıyıcı yeterli enerji kazandığında, bağları kopararak elektronları serbest bırakır ve bu, büyük bir akım akışına neden olur.
Zener Etkisi
Zener etkisi, düşük ters gerilimlerde, yüksek elektrik alanın kovalent bağları kırarak, ani bir akım artışı ve birleşme noktasındaki çökmeye neden olduğu durumlarda gerçekleşir.
