Kizingo cha PN

Maendeleo ya Diode ya PN Junction

Diode ya PN junction inatafsiriwa kama kifaa cha semiconductors kilichohusika na kukubalika muda wa umeme kupitia moja tu wakati unaelekezwa kwenye bias ya mbele na kukuzuia muda wa umeme wakati unaelekezwa kwenye bias ya nyuma.

Bias ya Mbele

Katika bias ya mbele, eneo la p-type linahusishwa na kituo cha chanya na eneo la n-type linahusishwa na kituo cha hasi, huku ikizidhibiti kiwango cha depletion layer na kukubalika muda wa umeme.

Bias ya Nyuma

Katika bias ya nyuma, eneo la p-type linahusishwa na kituo cha hasi na eneo la n-type linahusishwa na kituo cha chanya, huku ikizidi kiwango cha depletion layer na kukuzuia muda wa umeme.

Tabia ya Umeme

Katika bias ya mbele, umeme unafuata rahisi mara tu depletion layer imedhibiti. Katika bias ya nyuma, umeme mdogo tu unafuata kutokana na minority carriers.

Mauzo ya Kuzibatilisha

Uwezo mkubwa wa umeme wa nyuma unaweza kuchanganyiza (Zener au Avalanche), kuongeza umeme kwa haraka, ambayo ni muhimu kuelewa mipaka ya diode.

Tabia ya V-I za PN Junction

Katika bias ya mbele, eneo la matumizi lipo katika sehemu ya kwanza. Kiwango cha thamani kwa Germanium ni 0.3 V na kwa Silicon ni 0.7 V. Baada ya kiwango hiki, grafu huenda juu kwa njia isiyolinear. Hii grafu ni ya Resistance ya dynamic ya junction katika bias ya mbele.

Katika bias ya nyuma, umeme unazidi kwenye upande wa nyuma wa p-n junction, lakini hakuna umeme kutokana na majority carriers, tu umeme mdogo tu unafuata. Lakini kwenye kiwango fulani cha umeme wa nyuma, p-n junction huchukua mchakato wa conduction.

Hii ni tu kutokana na minority carriers. Kiwango hiki cha umeme kinakutosha kwa minority carriers hawa kuchukua depletion region. Katika hali hii, umeme kubwa utafuata kupitia hii junction. Ukuaji wa umeme huu ni wa aina mbili.

Avalanche Breakdown: hii si grafu yenye mstari, bali ni grafu linear yenye mteremko, yaani baada ya ukuaji, ongezeko la kidogo la umeme wa nyuma huchangia zaidi umeme kwa haraka.

Zener Breakdown: Huu ukuaji ni wa haraka na hakuna haja ya ongezeko la umeme wa nyuma ili kupata zaidi ya umeme, kwa sababu umeme unafuata kwa haraka.

Resistance za p-n Junction

Dynamic Resistance ya p-n Junction

Kutoka tabia ya V-I za p-n junction, ni wazi kwamba grafu sio linear. Resistance ya p-n junction iliyoelekezwa kwenye mbele ni rd ohm; inatafsiriwa kama AC resistance au dynamic resistance. Ni sawa na mteremko wa grafu ya umeme-kivuta wa PN junction.

Average AC Resistance ya p-n Junction

Average AC resistance inatumika kwa mstari mzima unaoeleka mwisho wa kiwango cha chini na kiwango cha juu cha umeme wa nje. Maneno muhimu yanayohusiana na p-n Junction