P-N-liitosdiodi ilmestyi vuonna 1950. Se on elektronisen laitteen tärkein ja perusrakenne. PN-liitosdiodi on kaksinapainen laite, joka muodostuu, kun PN-liitosdiodin toinen puoli on valmistettu p-tyyppisestä ja seostetusta N-tyyppisestä materiaalista. PN-liitos on puolijohdediodien juuri. erilaisia elektronisia komponentteja kuten BJT: t, JFET: t, MOSFETit (metallioksidi–FET-puolijohde) , LEDit ja analogiset tai digitaaliset IC: t kaikki tukevat puolijohdetekniikkaa. Puolijohdediodin päätehtävä on, että se helpottaa elektronien virtausta kokonaan yhteen suuntaan sen yli. Lopuksi se toimii tasasuuntaajana. Tässä artikkelissa annetaan lyhyt tieto PN-liitosdiodista, PN-liitosdiodista eteenpäin suuntautuvassa esijännityksessä ja käänteisessä esijännitteessä sekä PN-liitosdiodin VI-ominaisuuksissa
Mikä on PN-liitosdiodi?
Tyypillisille on kolme mahdollista esijännitysolosuhetta ja kaksi toiminta-aluetta PN-liitosdiodi , ne ovat nollapuolisia, eteenpäin suuntautuvia ja päinvastaisia.
Kun PN-liitosdiodin yli ei syötetä jännitettä, elektronit diffundoituvat P-puolelle ja reiät diffundoituvat N-puolelle liitoksen läpi ja ne yhdistyvät. Siksi P-tyypin lähellä oleva akseptoriatomi ja N-puolen lähellä oleva donoriatomi jätetään käyttämättä. Nämä latauskantajat tuottavat elektronisen kentän. Tämä vastustaa latauskantajien lisä diffuusiota. Täten mitään alueen liikettä ei tunneta ehtymäalueena tai avaruuspanoksena.
PN-liitosdiodi
Jos sovellamme eteenpäin suuntautuvaa esijännitystä PN-liitosdiodiin, se tarkoittaa, että negatiivinen pääte on kytketty N-tyyppiseen materiaaliin ja positiivinen pääte on kytketty P-tyyppiseen materiaaliin diodin poikki, mikä vähentää PN-liitosdiodi.
Jos sovellamme käänteistä esijännitystä PN-liitosdiodiin, se tarkoittaa, että positiivinen pääte on kytketty N-tyyppiseen materiaaliin ja negatiivinen pääte on kytketty P-tyyppiseen materiaaliin diodin poikki, mikä lisää PN-liitosdiodi ja lataus ei voi virrata risteyksen yli
VI PN-liitosdiodin ominaisuudet
Nollapuolinen PN-liitosdiodi
Nollapainotteisessa liitoksessa tarjoaa potentiaalisesti suuremman potentiaalisen energian P- ja N-puoliliittimien reikiin. Kun liitosdiodin liittimet ovat oikosulussa, harvat enemmistön latauskantajat P-puolella ovat runsaasti energiaa voidakseen ylittää mahdollisen esteen kulkeutumisalueen poikki. Siksi virta alkaa valtaosan latauskantajien avulla diodissa kulkea ja sitä merkitään eteenpäin suuntautuvana virtana. Samalla tavalla N-puolen vähemmistövarauskantajat liikkuvat tyhjennysalueen poikki päinvastaisessa suunnassa, ja sitä kutsutaan käänteisvirraksi.
Nollapuolinen PN-liitosdiodi
Potentiaalinen este estää elektronien ja reikien liikkumisen risteyksessä ja sallii vähemmistövaraajien kulkeutumisen PN-risteyksen poikki. Potentiaalinen este auttaa kuitenkin P-tyypin ja N-tyypin vähemmistövarauskantajia ajautumaan PN-liitoksen yli, jolloin tasapaino syntyy, kun suurin osa latauskantajista on yhtä suuria ja molemmat liikkuvat vastakkaisiin suuntiin niin, että nettotulos on nolla piiri virtaa. Tämän risteyksen sanotaan olevan dynaamisen tasapainon tilassa.
Kun puolijohteen lämpötila nousee, vähemmistövaraajia on muodostunut loputtomasti ja siten vuotovirta alkaa nousta. Sähkövirta ei kuitenkaan voi virrata, koska PN-liitokseen ei ole kytketty ulkoista lähdettä.
PN-liitosdiodi edelleenlähetysvirheessä
Kun PN-liitosdiodi on kytketty eteenpäin suuntautuvaan esijännitteeseen antamalla positiivinen jännite P-tyyppiselle materiaalille ja negatiivinen jännite N-tyypin liittimelle. Jos ulkoisesta jännitteestä tulee suurempi kuin potentiaalisen esteen arvo (arviolta 0,7 V Si: lle ja 0,3 V Ge: lle, potentiaalisten esteiden vastakohta voitetaan ja virran virta alkaa, koska negatiivinen jännite hylkää elektronit lähellä risteyksestä antamalla heille energia yhdistää ja ylittää aukot, joita positiivinen jännite työntää vastakkaiseen suuntaan kuin risteys.
PN-liitosdiodi eteenpäin esijännityksessä
Tämän seurausta sisäänrakennetulle potentiaalille virtaavan nollavirran ominaiskäyrällä kutsutaan staattisissa käyrissä 'polvivirraksi' ja sitten suureksi virraksi diodin läpi pienellä ulkoisen jännitteen nousulla, kuten alla on esitetty.
VI PN-liitosdiodin ominaisuudet edelleenlähetysvirheessä
PN-liitosdiodin VI-ominaisuudet eteenpäin suuntautuvassa esijännityksessä ovat epälineaariset, toisin sanoen eivät suoraa. Tämä epälineaarinen ominaisuus kuvaa, että N-risteyksen toiminnan aikana vastus ei ole vakio. PN-liitosdiodin kaltevuus eteenpäin suuntautuvassa esijännityksessä osoittaa, että vastus on hyvin pieni. Kun diodiin kohdistetaan eteenpäin suuntautuva esijännitys, se aiheuttaa matalan impedanssin polun ja sallii johtaa suuren määrän virtaa, joka tunnetaan äärettömänä virtana. Tämä virta alkaa virrata polvipisteen yläpuolella pienellä määrällä ulkoista potentiaalia.
PN-liitosdiodi VI -ominaisuudet edelleenlähetysvirheessä
Potentiaaliero PN-risteyksessä pidetään vakiona tyhjennyskerroksen vaikutuksella. Kuormitusvastus pitää täydellisen johtavan virran määrän epätäydellisenä, koska kun PN-liitosdiodi johtaa enemmän virtaa kuin diodin normaalit tiedot, ylimääräinen virta johtaa lämmön haihtumiseen ja johtaa myös laitteen vahingoittumiseen.
PN-liitosdiodi käänteisessä esijännitteessä
Kun PN-liitosdiodi kytketään käänteisen esijännityksen tilassa, positiivinen (+ Ve) jännite kytketään N-tyyppiseen materiaaliin ja negatiivinen (-Ve) jännite P-tyyppiseen materiaaliin.
Kun + Ve -jännite kohdistetaan N-tyyppiseen materiaaliin, se houkuttelee elektroneja lähellä positiivista elektrodia ja menee pois risteyksestä, kun taas P-tyypin pään reiät vetävät pois myös negatiivisen elektrodin lähellä olevasta risteyksestä .
PN-liitosdiodi käänteisessä esijännitteessä
Tämän tyyppisessä esijännityksessä virtavirta PN-liitosdiodin läpi on nolla. Kuitenkin nykyinen vuoto, joka johtuu vähemmistövarauksen kantajista, virtaa diodissa, joka voidaan mitata UA: ssa (mikroampeerit). Kun PN-liitosdiodin käänteisen esijännityksen potentiaali kasvaa lopulta ja johtaa PN-liitoksen vastakkaiseen jännitevirheeseen ja PN-liitosdiodin virtaa ohjataan ulkoinen piiri. Käänteinen jakautuminen riippuu P & N-alueiden dopingtasoista. Edelleen käänteisen esijännityksen lisääntyessä diodi muuttuu oikosulkuun johtuen piirin ylikuumenemisesta ja maksimipiirivirrasta PN-liitosdiodissa.
VI PN-liitosdiodin ominaisuudet käänteisessä esijännityksessä
Tämän tyyppisessä esijännityksessä diodin ominaiskäyrä on esitetty alla olevan kuvan neljännessä kvadrantissa. Virta tässä esijännityksessä on matala, kunnes hajoaminen saavutetaan, ja siten diodi näyttää avoimelta piiriltä. Kun käänteisen esijännitteen tulojännite on saavuttanut rikkoutumisjännitteen, käänteinen virta kasvaa valtavasti.
PN-liitosdiodin VI ominaisuudet käänteisessä esijännityksessä
Siksi tässä on kyse PN-liitosdiodista nolla-esijännitteessä, eteenpäin suuntautuvassa esijännityksessä ja käänteisessä esijännityksessä sekä PN-liitosdiodin VI-ominaisuuksista. Toivomme, että olet saanut paremman käsityksen tästä käsitteestä. Lisäksi epäilyksiä tästä artikkelista tai elektroniikkaprojektit anna palautteesi kommentoimalla alla olevassa kommenttiosassa. Tässä on kysymys sinulle, mitä diodia käytetään fototransistorissa?
Valokuvahyvitykset:
- VI: n PN-liitosdiodin ominaisuudet tutorvista
- Nollapuolinen PN-liitosdiodi asiantuntijataito
