Giunzione PN Polarizzata

Definizione del Diodo a Giunzione PN

Un diodo a giunzione PN è definito come un dispositivo semiconduttore che consente il flusso di corrente in una direzione in polarizzazione diretta e blocca la corrente in polarizzazione inversa.

Polarizzazione Diretta

In polarizzazione diretta, la regione p-type è collegata al terminale positivo e la regione n-type al terminale negativo, riducendo la zona di esaurimento e consentendo il flusso di corrente.

Polarizzazione Inversa

In polarizzazione inversa, la regione p-type è collegata al terminale negativo e la regione n-type al terminale positivo, aumentando la zona di esaurimento e impedendo il flusso di corrente.

Comportamento della Corrente

In polarizzazione diretta, la corrente scorre facilmente una volta ridotta la zona di esaurimento. In polarizzazione inversa, scorre solo una corrente minima dovuta ai portatori minoritari.

Condizioni di Rottura

Una tensione inversa elevata può causare rotture (Zener o Avalancha), determinando un aumento repentino della corrente, fondamentale per comprendere i limiti di funzionamento del diodo.

Caratteristiche V-I di una Giunzione PN

In polarizzazione diretta, la regione operativa si trova nel primo quadrante. La tensione soglia per il Germanio è 0,3 V e per il Silicio è 0,7 V. Oltre questa tensione soglia, il grafico sale in modo non lineare. Questo grafico rappresenta la resistenza dinamica della giunzione in polarizzazione diretta.

In polarizzazione inversa, la tensione aumenta nella direzione inversa attraverso la giunzione p-n, ma non c'è corrente dovuta ai portatori maggioritari, scorre solo una corrente di perdita minima. Tuttavia, a una certa tensione inversa, la giunzione p-n entra in conduzione.

Questo avviene solo a causa dei portatori minoritari. Questa quantità di tensione è sufficiente per questi portatori minoritari per rompere la zona di esaurimento. In questa situazione, una corrente repentina scorre attraverso questa giunzione. Questa rottura di tensione è di due tipi.

Rottura per Avalancha: non è un grafico ripido, piuttosto un grafico lineare inclinato, cioè dopo la rottura un piccolo aumento della tensione inversa causa gradualmente una corrente più intensa.

Rottura Zener: questa rottura è ripida e non è necessario aumentare la tensione inversa per ottenere una corrente maggiore, perché la corrente scorre rapidamente.

Resistenze della Giunzione p-n

Resistenza Dinamica della Giunzione p-n

Dalle caratteristiche V-I di una giunzione p-n, è chiaro che il grafico non è lineare. La resistenza della giunzione p-n in polarizzazione diretta è rd ohm; viene chiamata resistenza AC o resistenza dinamica. È equivalente alla pendenza della curva tensione-corrente della giunzione PN.

Resistenza Media AC della Giunzione p-n

La resistenza media AC è determinata dalla linea retta tracciata tra l'intersezione dei valori minimi e massimi della tensione d'ingresso esterna.Alcuni termini importanti relativi alla giunzione p-n