د پی این جنکشن دایود څه دی؟

د PN جنکشن دیود څه شی د؟

PN جنکشن دیود

د PN جنکشن دیود د الکترونیکو پایلو مخې د یو ډول کامپوننت دی. دا دیود د یو طرف د سیمیکانډکټر ته د قبول کوونکي ناخالصیو (P-ډول) او د بل اړخیز طرف ته د داوونکي ناخالصیو (N-ډول) لخوا ګډول شوی دی. دا دیود باید د 'پلټنی ډول' یا 'لينی ډول' جنکشن توپیر وګورل شي.

د پلټنی ډول PN جنکشن دیود کې، د ناخالصیو چمتونه دوه ځایونه ته د جنکشن ترمنځ یکسان دی. د لينی ډول جنکشن کې، د ناخالصیو چمتونه د جنکشن ترمنځ لږ یې لینی ډول بدلون کوي. هیڅ ولټیج نه اعمال شوی وخت، د آزاد الکترونونه د P-طرف ته او د سوراخونه د N-طرف ته ځي، که چیرې چې دا د خپل بندې ځمکه کې یې یوځای کوي.

د P-طرف جنکشن ترمنځ د قبول کوونکي اتمونه منفي یونونه شوي دي او د N-طرف جنکشن ترمنځ د داوونکي اتمونه مثبت یونونه شوي دي. دا د یک ښه ښه یې ځمکه رامنځته کوي چې د الکترونونه او سوراخونو ډیفیوژن په وړاندې وړاندې کوي. دا یې ځمکه چې د غیر څارل شوي یونونه کې ده د دېپلتیشن ځمکه لري.

که د p-n جنکشن دیود ته د فروارد بایس ولټیج اعمال کړئ. دا مطلب ده چې که د بیټرۍ د مثبت څنګ د p-طرف ته وصل کړئ، د دېپلتیشن ځمکه د په عرض کچه کم شي او د چمتونه (سوراخونه او آزاد الکترونونه) د جنکشن په وړاندې چلې کوي. که د ریورس بایس ولټیج اعمال کړئ، د دېپلتیشن کچه زیات شي او هیڅ چمتونه نشي د جنکشن په وړاندې چلې کوي.

د P-N جنکشن دیود ټولنیزیتونه

دا د p-n جنکشن سره د داوونکي ناخالصیو ND او قبول کوونکي ناخالصیو NA څخه د یو ډول تصور کړئ. دا هم ده چې د ټول داوونکي اتمونه د آزاد الکترونونو وړاندې او مثبت داوونکي یونونه شوي دي او د ټول قبول کوونکي اتمونه د الکترونونو وړاندې او د متناسب سوراخونه وړاندې او منفي قبول کوونکي یونونه شوي دي. نو دا ده چې د آزاد الکترونونو (n) او داوونکي یونونه ND یوځای شوي دي او د سوراخونو (p) او قبول کوونکي یونونه (NA) یوځای شوي دي. دا کې دا چې د سیمیکانډکټر ته د غیر مقصودی ناخالصیو او دیفنیشنونو له لارې پیدا شوي سوراخونه او آزاد الکترونونه نه غور کړئ.

د p-n جنکشن په وړاندې، د n-ډول کې د داوونکي اتمونو لخوا د آزاد الکترونونو د پ-ډول کې ډیفیوژن کوي او د سوراخونو سره یوځای کوي. همدې ډول، د p-ډول کې د قبول کوونکي اتمونو لخوا پیدا شوي سوراخونه د n-ډول کې ډیفیوژن کوي او د آزاد الکترونونو سره یوځای کوي. دا یوځای پروسه پای ته رسیده چې د جنکشن په وړاندې چمتونه (آزاد الکترونونه او سوراخونه) کم شي. د جنکشن په وړاندې چې د چمتونه یې کم شي د دېپلتیشن ځمکه لري.

د آزاد چمتونه (آزاد الکترونونه او سوراخونه) نه وجود لرونکي له لارې، د n-ډول کې د داوونکي یونونه او د p-ډول کې د قبول کوونکي یونونه د جنکشن په وړاندې غیر څارل شوي دي. دا مثبت غیر څارل شوي داوونکي یونونه د n-ډول کې او منفي غیر څارل شوي قبول کوونکي یونونه د p-ډول کې د جنکشن ترمنځ د ځمکه څارل کوي. دا ځمکه څارل څخه د په جنکشن کې د پوټنشیل څخه د ډیفیوژن ولټیج په نوم یادیږي. د p-n جنکشن دیود کې د ډیفیوژن ولټیج د دې معادله په بڼه ښیي. د ډیفیوژن پوټنشیل د دې پوټنشیل بریل یې د آزاد الکترونونو د n-ډول ته د p-ډول ته او سوراخونه د p-ډول ته د n-ډول ته ډیفیوژن په وړاندې کوي. دا مطلب ده چې د ډیفیوژن پوټنشیل د چمتونه په وړاندې د جنکشن ته چلې کول ممانعت کوي.

 دا ځمکه د آزاد چمتونه کم شوي لپاره لوړه دی. د دېپلتیشن ځمکه د په عرض کچه د اعمال شوي بایس ولټیج په پرتله یې ده. د دېپلتیشن ځمکه او بایس ولټیج ترمنځ د پواسن معادله په بڼه ښیي. دا کې ε د سیمیکانډکټر د پرمیتیویته او V د بایس ولټیج دی. په دې ډول، د فروارد بایس ولټیج اعمال کولو سره د دېپلتیشن ځمکه (یعنی d p-n جنکشن بریل) کم شي او نه لږ په وخت کې نیسته شي.

په دې توګه، په فروارد بایس حالت کې د جنکشن په وړاندې د پوټنشیل بریل نه وجود لرونکي له لارې، د آزاد الکترونونه د p-ډول کې او د سوراخونه د n-ډول کې داخل شي، که چیرې چې دا یوځای شي او د هر یوځای کې د فوتون یې راپور کوي. دا د دیود ته د فروارد کرنټ په وړاندې کوي. د p-n جنکشن ته د کرنټ په وړاندې د دې معادله په بڼه ښیي. دا کې V د p-n جنکشن ته د ولټیج او I د کل کرنټ دی.

I s د ریورس سیټوریشن کرنټ، e = د الکترون د چارجه، k د بولتزمن ثابت او T د ټیمپراتور د کلوین مقیاس دی.

د پایینو ګراف د p-n جنکشن دیود د کرنټ-ولټیج ټولنیزیتونه نښه کوي. که V مثبت وي، د جنکشن فروارد بایس شوي وي، او که V منفي وي، د جنکشن ریورس بایس شوي وي. که V منفي وي او VTH څخه کم وي، د کرنټ کم وي. که V د VTH څخه لوړ شي، د کرنټ په ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ډېر ......