Bias ng PN Junction

Pakahulugan ng PN Junction Diode

Ang PN junction diode ay isang semiconductor device na nagpapayag na mag-flip ang current sa isang direksyon sa forward bias at nagbabawal sa pag-flip ng current sa reverse bias.

Forward Bias

Sa forward bias, ang rehiyon ng p-type ay konektado sa positibong terminal at ang n-type sa negatibong terminal, nagpapababa ng depletion layer at nagpapayag na mag-flip ang current.

Reverse Bias

Sa reverse bias, ang rehiyon ng p-type ay konektado sa negatibong terminal at ang n-type sa positibong terminal, nagpapataas ng depletion layer at nagpapabawal sa pag-flip ng current.

Komportamento ng Current

Sa forward bias, madali ang pag-flip ng current kapag nabawasan ang depletion layer. Sa reverse bias, minimal lamang ang current dahil sa minority carriers.

Breakdown Conditions

Ang mataas na reverse voltage ay maaaring magdulot ng breakdowns (Zener o Avalanche), na nagdudulot ng malubhang pagtaas ng current, kung saan mahalaga ito sa pag-unawa sa mga hangganan ng operasyon ng diode.

V-I Characteristics ng PN Junction

Sa forward bias, ang operational region ay nasa unang kwadrante. Ang threshold voltage para sa Germanium ay 0.3 V at para sa Silicon ay 0.7 V. Pagsapit ng threshold voltage, ang graph ay tumataas nang hindi linear. Ang graph na ito ay para sa dynamic Resistance ng junction sa forward bias.

Sa reverse bias, ang voltage ay tumataas nang reverse direction sa p-n junction, ngunit walang current dahil sa majority carriers, minimal lamang ang leakage current. Ngunit sa tiyak na reverse voltage, ang p-n junction ay bumubuo ng conduction.

Ito ay dahil lang sa minority carriers. Ang halagang ito ng voltage ay sapat upang sirain ang depletion region. Sa sitwasyong ito, ang malakas na current ay mag-flip sa junction. Ang breakdown ng voltage ay may dalawang uri.

Avalanche Breakdown: hindi ito isang matinding graph, mas inclined linear graph, i.e. pagkatapos ng break down, ang maliit na pagtaas ng reverse voltage ay nagdudulot ng mas matinding current nang paulit-ulit.

Zener Breakdown: Ang breakdown na ito ay matinding graph at walang pangangailangan na taasin pa ang reverse bias voltage upang makakuha ng mas maraming current, dahil ang current ay nag-flip nang matinding.

Resistances ng p-n Junction

Dynamic Resistance ng p-n Junction

Mula sa V-I characteristics ng p-n junction, malinaw na ang graph ay hindi linear. Ang forward biased p-n junction resistance ay rd ohm; tinatawag itong AC resistance o dynamic resistance. Ito ay katumbas ng slope ng voltage-current ng PN junction.

Average AC Resistance ng p-n Junction

Ang average AC resistance ay nakumpirma sa pamamagitan ng straight line na inilalarawan na nag-uugnay sa intersection ng minimum at maximum values ng external input voltage.Ang ilang mahalagang termino na may kaugnayan sa p-n Junction