Diode Tiếp Giáp PN Là Gì? - - Chia Sẻ Kiến Thức Điện Máy Việt Nam

Có thể bạn quan tâm

ĐẾN P-N Junction Diode được tạo thành bằng cách pha tạp một mặt của miếng silicon với chất pha tạp loại P ( Boran ) và mặt kia với chất pha tạp loại N. ( phốt pho ). Có thể sử dụng chúng thay cho Silicon. Diode tiếp giáp P-N là một thiết bị hai đầu cuối. Đây là cấu trúc cơ bản của diode tiếp giáp P-N. Nó là một trong những thiết bị bán dẫn đơn thuần nhất vì nó được cho phép dòng điện chạy theo một hướng. Diode không hoạt động giải trí tuyến tính so với điện áp đặt vào và nó có mối quan hệ V-I hàm mũ.

Diode tiếp giáp P-N là gì?

Điốt tiếp giáp P-N là một miếng silicon có hai đầu cuối. Một trong những thiết bị đầu cuối được pha tạp chất liệu loại P và đầu còn lại bằng vật liệu loại N. Tiếp giáp P-N là thành phần cơ bản của điốt bán dẫn. Diode bán dẫn tạo điều kiện kèm theo cho dòng electron trọn vẹn chỉ theo một hướng – đây là công dụng chính của diode bán dẫn. Nó cũng hoàn toàn có thể được sử dụng như một bộ chỉnh lưu. P-N Junction

Bạn đang đọc:

Lý thuyết điốt nối PN

Có hai vùng hoạt động giải trí : kiểu P và kiểu N. Và dựa trên điện áp được đặt, có ba điều kiện kèm theo ‘ xu thế ‘ hoàn toàn có thể xảy ra so với Diode nối P-N, như sau :

Không thiên vị – Không có điện áp bên ngoài được áp dụng cho diode tiếp giáp PN. Xu hướng chuyển tiếp – Hiệu điện thế nối dương với cực loại P và âm với cực N của Diode. Khuynh hướng đảo ngược – Hiệu điện thế được nối âm với cực loại P và dương với cực loại N của Diode.

Điều kiện không thiên vị

Trong trường hợp này, không có điện áp bên ngoài nào được đặt vào diode tiếp giáp P-N và do đó, những điện tử khuếch tán về phía P và những lỗ trống đồng thời khuếch tán về phía N qua đường giao nhau, rồi tích hợp với nhau. Do đó, một điện trường được tạo ra bởi những hạt tải điện này. Điện trường chống lại sự khuếch tán thêm của những hạt mang điện để không có hoạt động trong vùng giữa. Vùng này được gọi là độ rộng hết sạch hoặc phí khoảng trống. Điều kiện không thiên vị

Xu hướng chuyển tiếp

Trong điều kiện kèm theo phân cực thuận, cực âm của pin được liên kết với vật tư loại N và cực dương của cục pin được liên kết với vật tư P-Type. Kết nối này cũng được gọi là cung ứng điện áp dương. Các êlectron từ vùng N vượt qua đường giao nhau và đi vào vùng P. Do lực mê hoặc sinh ra trong vùng P, những electron bị hút và hoạt động về phía cực dương. Đồng thời những lỗ này bị hút vào cực âm của pin. Bằng sự hoạt động của những electron và dòng điện lỗ trống. Trong điều kiện kèm theo này, độ rộng của vùng suy giảm giảm do giảm số lượng những ion âm và dương. Điều kiện thiên vị chuyển tiếp

Đặc điểm V-I

Bằng cách phân phối điện áp dương, những electron nhận đủ nguồn năng lượng để vượt qua rào cản tiềm năng ( lớp suy giảm ) và vượt qua đường giao nhau và điều tựa như cũng xảy ra với những lỗ trống. Mức nguồn năng lượng mà những electron và lỗ trống cần để vượt qua đường giao nhau bằng thế năng cản 0,3 V so với Ge và 0,7 V so với Si, 1,2 V so với GaA. Điều này còn được gọi là sụt áp. Sự sụt giảm điện áp trên diode xảy ra do nội trở. Điều này hoàn toàn có thể được quan sát trong biểu đồ dưới đây. Chuyển tiếp thiên vị V-I Characheristics Chuyển tiếp thiên vị V-I Đặc điểm

Khuynh hướng đảo ngược

Trong điều kiện kèm theo phân cực thuận, cực âm của pin được liên kết với vật tư loại N và cực dương của pin được liên kết với vật tư loại P. Kết nối này còn được gọi là phân phối điện áp dương. Do đó, điện trường do cả lớp điện áp và lớp suy giảm có cùng phương. Điều này làm cho điện trường mạnh hơn trước. Do điện trường mạnh này, những electron và lỗ trống muốn có nhiều nguồn năng lượng hơn để vượt qua điểm nối nên chúng không hề khuếch tán sang vùng đối lập. Do đó, không có dòng điện chạy qua do thiếu sự hoạt động của những electron và lỗ trống. Lớp cạn kiệt trong điều kiện phân biệt ngược Lớp hết sạch trong điều kiện kèm theo phân biệt ngượcCác điện tử từ chất bán dẫn loại N bị hút về phía cực dương và những lỗ trống từ chất bán dẫn loại P bị hút về phía cực âm. Điều này dẫn đến giảm số lượng electron ở loại N và lỗ trống ở loại P. Ngoài ra, những ion dương được tạo ra ở vùng loại N và những ion âm được tạo ra ở vùng loại P. Sơ đồ mạch cho phân cực ngược

Sơ đồ mạch cho phân cực ngược

Xem thêm: Trắc nghiệm Công nghệ 12 Bài 4 (có đáp án): Linh kiện bán dẫn và IC

Do đó, chiều rộng lớp suy giảm được tăng lên do số lượng những ion âm và dương ngày càng tăng.

Đặc điểm V-I

Do nguồn năng lượng nhiệt trong những hạt tải điện thiểu số tinh thể được tạo ra. Hạt tải điện cực tiểu nghĩa là một lỗ trống trong vật tư loại N và những electron trong vật tư loại P. Các hạt tải điện thiểu số này là những electron và lỗ trống được đẩy về phía tiếp giáp P-N bởi cực âm và cực dương, tương ứng. Do sự hoạt động của những hạt tải điện thiểu số, dòng điện chạy qua rất ít, nằm trong dải nano Ampe ( so với silicon ). Dòng điện này được gọi là dòng điện bão hòa ngược. Bão hòa có nghĩa là, sau khi đạt đến giá trị lớn nhất, đạt đến trạng thái không thay đổi trong đó giá trị dòng điện vẫn giữ nguyên khi điện áp tăng .Độ lớn của dòng điện ngược là bậc của nano-ampe so với những thiết bị silicon. Khi điện áp ngược tăng vượt quá số lượng giới hạn, thì dòng ngược lại tăng mạnh. Điện áp đơn cử gây ra sự biến hóa can đảm và mạnh mẽ của dòng điện ngược được gọi là điện áp đánh thủng ngược. Sự cố Diode xảy ra theo hai chính sách : Sự cố Avalanche và sự cố Zener .

I = IS [exp (qV / kT) -1] K – Hằng số Boltzmann T – Nhiệt độ đường giao nhau (K) (kT / q) Nhiệt độ phòng = 0,026V

Thông thường IS là một dòng điện rất nhỏ khoảng chừng 10-17 … … 10-13 ADo đó, nó hoàn toàn có thể được viết là

I = IS [exp (V / 0.026) -1]

Đồ thị đặc điểm V-I cho phân biệt ngược Đồ thị đặc thù V-I cho phân biệt ngược

Các ứng dụng của Diode tiếp giáp PN

Diode tiếp giáp P-N có nhiều ứng dụng .

Diode tiếp giáp P-N trong cấu hình phân cực ngược nhạy cảm với ánh sáng trong phạm vi từ 400nm đến 1000nm, bao gồm ánh sáng VISIBLE. Do đó, nó có thể được sử dụng như một photodiode.
Nó cũng có thể được sử dụng như một pin mặt trời.
Điều kiện phân cực thuận tiếp nối P-N được sử dụng trong tất cả Ứng dụng chiếu sáng LED .
Điện áp trên đường phân cực P-N được sử dụng để tạo ra Cảm biến nhiệt độ và Điện áp tham chiếu.
Nó được sử dụng trong nhiều mạch ‘ bộ chỉnh lưu, varactors cho bộ dao động điều khiển điện áp .

Đặc tính V-I của Diode tiếp giáp P-N

Biểu đồ sẽ được thay đổi cho vật liệu bán dẫn được sử dụng trong việc xây dựng một diode tiếp giáp P-N. Sơ đồ dưới đây mô tả những thay đổi.

Xem thêm: Phụ Kiện Xe Đạp – Phụ Tùng Đồ Chơi Giảm 10% – [XE ĐẠP 88]

So sánh với Silicon, Germanium và Gallium Arsinide So sánh với Silic, Gecmani và Gali ArsenideĐây là toàn bộ về Lý thuyết của diode nối P-N, nguyên tắc thao tác và những ứng dụng của nó. Chúng tôi tin rằng thông tin được đưa ra trong bài viết này là có ích để bạn hiểu rõ hơn về khái niệm này. Hơn nữa, so với bất kể truy vấn nào tương quan đến bài viết này hoặc bất kể trợ giúp nào trong việc tiến hành dự án Bất Động Sản điện và điện tử, bạn hoàn toàn có thể liên hệ với chúng tôi bằng cách phản hồi trong phần phản hồi bên dưới. Đây là một câu hỏi dành cho bạn – Ứng dụng chính của diode tiếp giáp P-N là gì ?