Đặc điểm của điôt là gì?

Điều gì làm nên Đặc điểm của Điôt?

Định nghĩa Điôt

Chúng ta sử dụng vật liệu bán dẫn (Si, Ge) để tạo ra nhiều loại thiết bị điện tử. Thiết bị cơ bản nhất là điôt. Điôt là thiết bị hai đầu PN. Kết nối PN được hình thành bằng cách đưa vật liệu P tiếp xúc với vật liệu N. Khi vật liệu P được đưa vào tiếp xúc với vật liệu N, electron và lỗ bắt đầu tái kết hợp gần khu vực kết nối. Điều này dẫn đến sự thiếu hụt các hạt mang điện tại khu vực kết nối và do đó khu vực này được gọi là vùng cạn kiệt. Khi chúng ta áp dụng điện áp qua các đầu cuối của kết nối PN, chúng ta gọi nó là điôt. Hình dưới đây cho thấy biểu tượng của điôt kết nối PN.

Điôt là thiết bị một chiều cho phép dòng điện chảy chỉ theo một hướng, tùy thuộc vào cách nó được phân cực.

Phân cực thuận

Khi đầu P được kết nối với đầu dương của pin và đầu N được kết nối với đầu âm, điôt được phân cực thuận.

Trong phân cực thuận, đầu dương của pin đẩy lỗ trong vùng P và đầu âm đẩy electron trong vùng N, đẩy chúng về phía kết nối. Điều này tăng nồng độ các hạt mang điện gần khu vực kết nối, gây ra tái kết hợp và giảm độ rộng của vùng cạn kiệt. Khi điện áp phân cực thuận tăng, vùng cạn kiệt thu hẹp hơn nữa, và dòng điện tăng theo cấp số nhân.

Phân cực ngược

Trong phân cực ngược, đầu P được kết nối với đầu âm của pin và đầu N được kết nối với đầu dương của pin. Do đó, điện áp áp dụng làm cho bên N trở nên dương hơn so với bên P.

Đầu âm của pin thu hút các hạt mang điện chính, lỗ, trong vùng P và đầu dương thu hút electron trong vùng N và kéo chúng ra khỏi kết nối. Điều này dẫn đến giảm nồng độ các hạt mang điện gần khu vực kết nối và độ rộng của vùng cạn kiệt tăng lên. Một lượng nhỏ dòng điện chảy do các hạt mang điện phụ, được gọi là dòng điện phân cực ngược hoặc dòng điện rò rỉ. Khi điện áp phân cực ngược tăng, vùng cạn kiệt tiếp tục tăng độ rộng và không có dòng điện chảy. Có thể kết luận rằng điôt chỉ hoạt động khi được phân cực thuận. Hoạt động của điôt có thể được tóm tắt dưới dạng đồ thị đặc tính I-V của điôt.

Khi điện áp phân cực ngược tăng thêm, độ rộng của vùng cạn kiệt tăng và có một điểm mà kết nối bị phá vỡ. Điều này dẫn đến dòng điện lớn chảy qua. Sự phá vỡ là điểm gối của đường cong đặc tính của điôt. Phá vỡ kết nối xảy ra do hai hiện tượng.

Phá vỡ do Avalanche

Tại điện áp ngược cao, phá vỡ do Avalanche xảy ra khi các hạt mang điện phụ đủ năng lượng để đánh bật electron từ liên kết, dẫn đến dòng điện lớn chảy qua.

Hiệu ứng Zener

Hiệu ứng Zener xảy ra ở điện áp ngược thấp hơn, nơi trường điện cao phá vỡ các liên kết cộng hóa trị, gây ra sự tăng đột ngột của dòng điện và phá vỡ kết nối.