Kết nối PN Bias

Định nghĩa điôt PN

Điôt PN được định nghĩa là thiết bị bán dẫn cho phép dòng điện chảy theo một hướng trong trạng thái thuận và chặn dòng điện trong trạng thái ngược.

Trạng thái thuận

Trong trạng thái thuận, vùng p-type được kết nối với cực dương và vùng n-type được kết nối với cực âm, làm giảm lớp cạn kiệt và cho phép dòng điện chảy.

Trạng thái ngược

Trong trạng thái ngược, vùng p-type được kết nối với cực âm và vùng n-type được kết nối với cực dương, làm tăng lớp cạn kiệt và ngăn dòng điện chảy.

Hành vi dòng điện

Trong trạng thái thuận, dòng điện dễ dàng chảy khi lớp cạn kiệt được giảm. Trong trạng thái ngược, chỉ có dòng điện nhỏ do các hạt mang thiểu số.

Điều kiện phá vỡ

Điện áp ngược cao có thể gây ra sự phá vỡ (Zener hoặc Avalanche), dẫn đến sự gia tăng đột ngột của dòng điện, điều này rất quan trọng để hiểu giới hạn hoạt động của điôt.

Đặc tính V-I của điôt PN

Trong trạng thái thuận, khu vực hoạt động nằm ở phần thứ nhất. Điện áp ngưỡng cho Germanium là 0,3 V và cho Silicon là 0,7 V. Sau điện áp ngưỡng, đồ thị đi lên theo cách không tuyến tính. Đồ thị này cho điện trở động của mối ghép trong trạng thái thuận.

Trong trạng thái ngược, điện áp tăng theo chiều ngược lại qua mối ghép p-n, nhưng không có dòng điện do các hạt mang đa số, chỉ có dòng rò nhỏ. Tuy nhiên, tại một điện áp ngược cụ thể, mối ghép p-n sẽ dẫn điện.

Chỉ do các hạt mang thiểu số. Mức điện áp này đủ để các hạt mang thiểu số phá vỡ vùng cạn kiệt. Trong tình huống này, một dòng điện mạnh sẽ chảy qua mối ghép. Sự phá vỡ điện áp này có hai loại.

Phá vỡ Avalanche: đây không phải là đồ thị nhọn, mà là đồ thị tuyến tính nghiêng, nghĩa là sau khi phá vỡ, một sự tăng nhỏ của điện áp ngược sẽ gây ra sự gia tăng dòng điện dần dần.

Phá vỡ Zener: sự phá vỡ này là nhọn và không cần tăng điện áp ngược để có thêm dòng điện, vì dòng điện chảy một cách đột ngột.

Điện trở của mối ghép p-n

Điện trở động của mối ghép p-n

Từ đặc tính V-I của mối ghép p-n, rõ ràng đồ thị không phải là tuyến tính. Điện trở của mối ghép p-n trong trạng thái thuận là rd ohm; nó được gọi là điện trở AC hoặc điện trở động. Nó tương đương với độ dốc của đường cong điện áp-dòng điện của mối ghép PN.

Điện trở AC trung bình của mối ghép p-n

Điện trở AC trung bình được xác định bằng đường thẳng vẽ nối giao điểm của giá trị tối thiểu và tối đa của điện áp đầu vào bên ngoài.Một số thuật ngữ quan trọng liên quan đến mối ghép p-n