پیوند PN با عرضه و گیرنده

تعریف دیود پی‌ان جنکشن

دیود پی‌ان جنکشن به عنوان یک دستگاه نیمه‌رسانا تعریف می‌شود که اجازه جریان الکتریکی را در جهت پیشرو می‌دهد و جریان را در جهت معکوس مسدود می‌کند.

پیشرو بایاس

در حالت پیشرو بایاس، منطقه‌ی پی‌تاپ به ترمینال مثبت و منطقه‌ی ان‌تاپ به ترمینال منفی متصل می‌شوند که باعث کاهش لایه‌ی خالی شدن و اجازه جریان الکتریکی می‌شود.

معکوس بایاس

در حالت معکوس بایاس، منطقه‌ی پی‌تاپ به ترمینال منفی و منطقه‌ی ان‌تاپ به ترمینال مثبت متصل می‌شوند که باعث افزایش لایه‌ی خالی شدن و مسدود کردن جریان الکتریکی می‌شود.

رفتار جریان

در حالت پیشرو بایاس، جریان به راحتی حرکت می‌کند زیرا لایه‌ی خالی شدن کاهش یافته است. در حالت معکوس بایاس، فقط جریان کمی به دلیل حامل‌های کوچک وجود دارد.

شرایط انهدام

ولتاژ بالا در جهت معکوس می‌تواند باعث انهدام (زنر یا آوالانش) شود که باعث افزایش تند جریان می‌شود، که برای درک محدوده عملکرد دیود مهم است.

ویژگی‌های ولتاژ-جریان یک جنکشن پی‌ان

در حالت پیشرو بایاس، ناحیه عملیاتی در چهارم اول قرار دارد. ولتاژ آستانه برای ژرمانیوم ۰.۳ ولت و برای سیلیکون ۰.۷ ولت است. فراتر از این ولتاژ آستانه، نمودار به صورت غیرخطی به بالا می‌رود. این نمودار برای مقاومت پویای جنکشن در حالت پیشرو بایاس است.

در حالت معکوس بایاس، ولتاژ در جهت معکوس افزایش می‌یابد اما جریان به دلیل حامل‌های اغلبی وجود ندارد، فقط جریان کمی نشتی وجود دارد. اما در ولتاژ معکوس خاصی جنکشن پی‌ان در حال رسانایی می‌شود.

این فقط به دلیل حامل‌های کمی است. این مقدار ولتاژ کافی است تا حامل‌های کمی لایه‌ی خالی شدن را بشکنند. در این وضعیت، جریان تندی از طریق این جنکشن می‌گذرد. این انهدام ولتاژ دو نوع است.

انهدام آوالانش: نمودار آن خطی شیب‌دار است، یعنی پس از انهدام، افزایش کوچکی در ولتاژ معکوس باعث افزایش تدریجی جریان می‌شود.

انهدام زنر: این انهدام تند است و نیازی به افزایش ولتاژ معکوس برای جریان بیشتر نیست، زیرا جریان به طور تندی می‌گذرد.

مقاومت‌های جنکشن پی‌ان

مقاومت پویای جنکشن پی‌ان

از ویژگی‌های ولتاژ-جریان یک جنکشن پی‌ان مشخص است که نمودار خطی نیست. مقاومت جنکشن پی‌ان در حالت پیشرو بایاس rd اهم است؛ این مقاومت را مقاومت متناوب یا مقاومت پویا می‌نامند. این معادل شیب ولتاژ-جریان جنکشن پی‌ان است.

مقاومت متوسط متناوب جنکشن پی‌ان

مقاومت متوسط متناوب با رسم خط مستقیمی که نقاط تقاطع ولتاژ ورودی خارجی حداقل و حداکثر را به هم متصل می‌کند، تعیین می‌شود.برخی اصطلاحات مهم مرتبط با جنکشن پی‌ان