Prenosni polprevodniški prehod

Definicija PN prehoda

PN prehod je polprevodniški element, ki omogoča tok električnega toka v eni smeri pri napetosti v smeri in preprečuje tok pri obratni napetosti.

Napetost v smeri

Pri napetosti v smeri je p-tip območje povezano z pozitivnim terminalom in n-tip z negativnim terminalom, kar zmanjša izčrpljeno sloj in omogoča tok.

Obratna napetost

Pri obratni napetosti je p-tip območje povezano z negativnim terminalom in n-tip z pozitivnim terminalom, kar poveča izčrpljeno sloj in preprečuje tok.

Vedenje toka

Pri napetosti v smeri tok teče lahko, ko je izčrpljena sloj zmanjšana. Pri obratni napetosti teče le minimalen tok zaradi manjšinskega nosilca.

Pogoji za propad

Visoka obratna napetost lahko povzroči propade (Zener ali lavina), kar vodi do ostrih povečanj toka, kar je ključno za razumevanje mej delovanja diod.

V-I karakteristike PN prehoda

Pri napetosti v smeri je operacijsko območje v prvem kvadrantu. Pragovna napetost za Germanij je 0,3 V in za Kremik 0,7 V. Prek tega pragovne napetosti graf gre navzgor ne linearno. Ta graf prikazuje dinamični upor prehoda pri napetosti v smeri.

Pri obratni napetosti se napetost povečuje v nasprotni smeri preko p-n prehoda, vendar ne teče tok zaradi večinskega nosilca, le minimalni izteklinski tok. Vendar pri določeni obratni napetosti p-n prehod zapre v provodnost.

To je zgolj zaradi manjšinskega nosilca. Ta količina napetosti je zadostna, da manjšinski nosilec prekine izčrpljeno sloj. V tej situaciji bo skozi ta prehod tekla ostri torek. Ta propad napetosti je dveh vrst.

Lavinni propad: to ni ostri graf, ampak bolj linearen graf, torej po propadu majhen poveček obratne napetosti povzroči postopno ostrejši tok.

Zenerjev propad: ta propad je oster in ni potrebno povečati obratne napetosti, da bi dobili več toka, ker tok teče oster.

Upori p-n prehoda

Dinamični upor p-n prehoda

Iz V-I karakteristik p-n prehoda je jasno, da graf ni linearen. Upor napetosti v smeri p-n prehoda je rd ohm; to se imenuje AC upor ali dinamični upor. To je enako nagibu napetost-tok PN prehoda.

Povprečni AC upor p-n prehoda

Povprečni AC upor se določi z ravno črto, ki povezuje presečišče najmanjše in največje vrednosti zunanjega vhodnega napajanja.Nekateri pomembni pojmi, povezani s p-n prehodom