Cad é Diode PN Junction?

Encyclopedia

Réimse: Ciclopedia

China

Cad é Diód Cnap PN?

Diód Cnap PN

Is príomhchóiléir í an diód cnap PN i neamhchoibnéis. Sa chineál diód seo, dotaítear taobh amháin den choibnéis le impúirdheachtaigh glacadh (cineál P) agus an taobh eile le impúirdheachtaigh soláthra (cineál N). Is féidir an diód seo a chlasú mar 'cnap staid' nó 'cnap líneach'.

I ddiód cnap PN staid, is cothrom an réimse dotála ar an dá thaobh go dtí an cnap. I ddiód cnap líneach, athraíonn an réimse dotála go líneach leis an fad ón gcnap. Gan aon voltag curtha isteach, gluaiseann na n-ionsaithreora go dtí an taobh P agus na pionóga go dtí an taobh N, áit a ndéanann siad comhbhaint.

Bíonn na adamh glacadh gar don cnap sa thaobh P ina ionsaithreora diarmhaidh, agus na adamh soláthra gar don cnap sa thaobh N ina ionsaithreora dearfach. Cruthaíonn sé seo réimse deacra a choscann ar an difríocht a leanúnach. Is é an réimse leis na n-ionsaithreora neamhdhaite seo atá ar eolas mar réimse dífhosta.

Má cuireann muid voltag bhrú ar an gcomharbhuail diód cnap PN, sin é má ceanglaímid an taobh dearfach den bhataille leis an taobh P, ansin laghdóidh síos leithead an réimse dífhosta agus briseann na haonadaithe (na pionóga agus na n-ionsaithreora) trí an cnap. Má cuireann muid voltag bhrú ar ais ar an diód, meastar an réimse dífhosta agus ní féidir aon lucht a briseadh trí an cnap.

Carachtair Diód Cnap PN

Breithniú ar chnap PN le réimse dotála ND agus NA. Aontaímid freisin go bhfuil gach adamh soláthra do dhíol ionsaithreora saor agus tar éis dóibh ionsaithreora dearfacha a dhéanamh, agus go bhfuil gach adamh glacadh do dhíol pionóga agus ionsaithreora diarmhaidh a dhéanamh. Mar sin, is féidir linn a rá go bhfuil an réimse ionsaithreora saor (n) agus ionsaithreora dearfacha (ND) cothrom agus mar a chéile, an réimse pionóga (p) agus ionsaithreora glacadh (NA) cothrom. Anseo, táimid tar éis na npionóga agus ionsaithreora saor a chruthaíodh sna choibnéis mar gheall ar impúirdheachtaigh gan smaoineamh agus deifecte a chur ar fad.

Trasna an chnapa PN, díol na n-ionsaithreora saor le hionsaithreora soláthraithe sa thaobh N dífhostaíonn go dtí an taobh P agus díol le pionóga. Mar a chéile, dífhostaíonn na pionóga cruthaithe ag adamh glacadh sa thaobh P go dtí an taobh N agus díol le ionsaithreora saor. Tar éis an phróise comhbhaint seo, tá eagras nó dífhostú ar lucht carachtarach (ionsaithreora saor agus pionóga) trasna an chnapa. Is é an réimse trasna an chnapa áit a dífhostaíonn na n-aonadaithe saor a thugtar ar an réimse dífhosta.

Mar gheall ar an eagras ionsaithreora saor (ionsaithreora saor agus pionóga), dífhostaíonn na ionsaithreora dearfacha sa thaobh N agus ionsaithreora diarmhaidh sa thaobh P trasna an chnapa. Seo a chuironn spás carachtarach trasna an chnapa PN. Is é an voltag dífhosta a fhorbraítear trasna an chnapa mar gheall ar an spás carachtarach a thugtar ar an voltag dífhosta. Is féidir an voltag dífhosta trasna diód cnap PN a léiriú mar The diffusion potential creates a potential barrier for further migration of free electrons from n-type side to p-type side and holes from p-type side to n-type side. That means diffusion potential prevents charge carriers to cross the junction.

Tá an réimse seo an-dian mar gheall ar dífhostú na n-aonadaithe saor san réimse. Bhíonn leithead an réimse dífhosta bunaithe ar an voltag bhrú. Is féidir an gaol idir leithead an réimse dífhosta agus an voltag bhrú a léiriú le cothromóid a thugtar ar Phoisson Equation. Anseo, is é ε an imshocruithe an choibnéis agus V an voltag bhrú. Mar sin, nuair a chuireann muid voltag bhrú ar aghaidh, laghdóidh leithead an réimse dífhosta, seachas an cnapa barraíochta, agus ina dhiaidh sin díol.

Mar sin, gan barraíocht potensial trasna an chnapa i staid bhrú ar aghaidh, iontrálann na n-ionsaithreora saor go dtí an réimse P agus pionóga go dtí an réimse N, áit a ndíol siad agus a scannradh siad fotón ag gach comhbhaint. Mar thoradh, beidh siúl ar aghaidh trí an diód. Tá an siúl trí an cnapa PN léirithe mar Here, voltage V is applied across the pn junction and total current I, flows through the pn junction.

Is é I s an siúl shatúracht ar ais, e = lucht an ionsaithreora, k is constant Bolzmann agus T is teocht i scáil Kelvin.

Léiríonn an graf thíos na carachtair siúl-voltag ar diód cnap PN.Cuando V es positivo, la unión está polarizada en el sentido directo, y cuando V es negativo, la unión está polarizada en el sentido inverso. Cuando V es negativo y menor que VTH, la corriente es mínima. Pero cuando V supera VTH, la corriente se vuelve repentinamente muy alta. El voltaje VTH se conoce como el voltaje umbral o de corte. Para un diodo de silicio VTH = 0.6 V. A un voltaje inverso correspondiente al punto P, hay un aumento abrupto en la corriente inversa. Esta parte de las características se conoce como la región de ruptura.