CONTENUTI
In questo articolo impareremo il diodo a giunzione PN e le sue caratteristiche come segue:
- Cos'è il diodo di giunzione PN?
- Definizione del diodo di giunzione PN:
- Principio di funzionamento del diodo a giunzione PN
- Proprietà del diodo di giunzione PN
- Circuito e simbolo del diodo di giunzione PN
- Circuito equivalente del diodo di giunzione PN:
- Giunzione PN Flussi di corrente
- Rapporto ideale corrente-tensione
- Caratteristiche giunzione PN
- Livelli di quasi-fermi dei diodi
- Applicazioni del diodo a giunzione PN
Cos'è un diodo a giunzione PN?
Definizione del diodo di giunzione PN:
"Un diodo a giunzione pn è un dispositivo semiconduttore a due terminali o due elettrodi."
"Un diodo è chiamato diodo a giunzione PN se è formato da tipo P su un lato e tipo N su quello supplementare o invertire la direzione. "
"Il diodo deve essere polarizzato direttamente per consentire il flusso di corrente elettrica. attraverso esso."
- Se una tensione positiva è collegata ai terminali P, la corrente passa quindi dalla regione P a N poiché la tensione positiva aiuta ad attraversare la regione di esaurimento. Quando usiamo a tensione negativa viene applicato al tipo p, la zona di impoverimento aumenta e impedisce il flusso di corrente.
Come funziona un diodo a giunzione PN?
Principio di funzionamento del diodo di giunzione PN:
In un diodo a giunzione PN, considereremo la giunzione pn con una tensione di polarizzazione diretta impiegata. Possiamo determinare le caratteristiche corrente-tensione. La potenziale barriera di questa giunzione pn viene ridotta quando viene applicata una tensione di polarizzazione diretta. Permetterà all'e- e al foro di fuoriuscire attraverso la regione di carica spaziale.
Quando i fori iniziano a passare attraverso la regione p attraverso l'area di carica spaziale, ottengono un vettore di minoranza in eccesso, vale a dire, un foro e un vettore di minoranza extra dal processo di deriva, ricombinazione e diffusione.
Allo stesso modo, quando gli elettroni nella regione iniziano a fluire attraverso la regione di carica spaziale verso P. Ottengono elettroni portatori di minoranza in eccesso.
Quando si utilizzano apparecchiature a semiconduttore con giunzioni pn negli amplificatori lineari, ad esempio, i segni variabili nel tempo vengono sovrapposti alle correnti e alle tensioni c.c. Una piccola tensione sinusoidale applicata a una tensione CC applicata attraverso una giunzione pn avvierà una corrente di piccolo segnale.
La proporzione tra corrente e tensione genera l'ammettenza per piccoli segnali di questa intersezione pn. L'ammettenza di un'intersezione pn polarizzata in avanti include sia i parametri di conduttanza che di capacità.
Qual è la corrente di giunzione PN?
Quando una tensione polarizzata in avanti viene applicata a una giunzione pn, viene generata una corrente nel dispositivo. Questa è nota come corrente di giunzione PN.
Definisci la relazione corrente-tensione ideale:
Corrente di giunzione PN ideale:
La corrente ideale a un'intersezione pn si basa sulle componenti importanti del quarto principio menzionato nella sezione precedente. La corrente totale all'intersezione è la somma di questi elettroni e delle correnti di lacuna, che rimangono costanti attraverso l'area di esaurimento.
I gradienti delle concentrazioni di portatori minoritari creano correnti di diffusione, e poiché stiamo considerando che il campo elettrico è "0" al limite della carica spaziale, possiamo ignorare la corrente di deriva per la minoranza in questo approccio.
Circuito equivalente del diodo di giunzione PN:
Il circuito equivalente a segnale piccolo della giunzione pn polarizzata in avanti è derivato da un'equazione.
Y = gd+ Jωcd
È necessario aggiungere la capacità di giunzione parallelamente alla resistenza alla diffusione (rd) e capacità di diffusione. L'ultimo elemento per il circuito equivalente è una serie di resistenze. Le regioni neutre ne p hanno un numero "C" di resistenze, quindi la giunzione pn effettiva include una resistenza in serie il cui circuito equivalente completo è rappresentato nella figura sopra.
I la tensione attraverso la giunzione effettiva è – Tensione effettiva (Va) e la tensione totale applicata al diodo pn è specificato da (Vapp) Quindi l'espressione per la condizione ideale come segue:
VApp = Va+ Irs
La figura sopra è VI caratteristiche che rivelano l'impatto della resistenza in serie. Una tensione, che può essere in generale maggiore, è necessaria per trovare esattamente lo stesso valore attuale quando è inclusa una serie di immunità. Nella maggior parte dei diodi, la resistenza di esposizione sarà probabilmente trascurabile.
In alcuni apparati a semiconduttore con giunzioni pn, ma la resistenza in serie apparterrà a un circuito di feedback.
Corrente di ricombinazione polarizzata inversa:
Se un diodo a giunzione PN è in polarizzazione inversa, si è appreso che i fori mobili e gli elettroni sono stati cancellati dalla sezione della carica spaziale. Il segnale negativo spiega un tasso di ricombinazione negativo; quindi, stiamo effettivamente generando coppie elettrone-lacuna all'interno della regione della carica spaziale a polarizzazione inversa.
La ricombinazione di lacune ed elettroni in eccesso durante la procedura durante il tentativo di ristabilire l'equilibrio termico. Considerando che la concentrazione di lacune ed elettroni è essenzialmente zero nell'area di polarizzazione inversa, le lacune e gli elettroni vengono generati attraverso il livello della trappola, che tenta anche di rianimare l'equilibrio termico.
Poiché i buchi e gli elettroni vengono generati, vengono intrappolati dall'area di carica spaziale dal campo elettrico. Il flusso di carica è nella direzione corrente di una polarizzazione inversa. Questa corrente di produzione di polarizzazione inversa, che è principalmente il risultato della creazione di buchi ed elettroni nella regione di carica spaziale, viene aggiunta alla corrente di saturazione ideale di polarizzazione inversa.
Corrente di ricombinazione polarizzata in avanti:
Per una giunzione PN con polarizzazione inversa, elettroni e lacune vengono eliminati principalmente dalla regione di carica spaziale. Sotto la polarizzazione diretta, tuttavia, elettroni e lacune vengono iniettati attraverso la regione della carica spaziale; durante tale periodo alcuni costi aggiuntivi del vettore potrebbero essere nella regione della tariffa spaziale.
Esistono alcune possibilità che alcuni di questi elettroni e lacune si ricombinino anche durante quel periodo.
Livelli di quasi-fermi dei diodi
Immagine di credito: Birra ohare, Livelli di quasi-fermi dei diodi, CC BY-SA 3.0
Quali sono gli usi della giunzione PN, diodo?
Applicazioni importanti del diodo a giunzione PN:
Le applicazioni critiche dei diodi a giunzione PN sono:
- Il diodo a giunzione PN può essere utilizzato come fotodiodi.
- Il diodo a giunzione PN può essere utilizzato come celle solari.
- Il diodo di giunzione PN polarizzato in avanti viene utilizzato come LED.
- Diodo a giunzione PN utilizzato come raddrizzatori nel dispositivo controllato in tensione nei varactors.
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Ciao, sono Soumali Bhattacharya. Ho fatto il Master in Elettronica.
Attualmente sono investito nel campo dell'elettronica e della comunicazione.
I miei articoli si concentrano sulle principali aree dell'elettronica di base in un approccio molto semplice ma informativo.
Sono uno studente brillante e cerco di mantenermi aggiornato con tutte le ultime tecnologie nel campo dei domini dell'elettronica.
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