Диодна спојница П-Н појавила се 1950. године. Она је најважнији и основни градивни елемент електронског уређаја. ПН спојна диода је двокраки уређај, који се формира када је једна страна ПН спојне диоде направљена п-типом и допирана материјалом Н-типа. ПН-спој је корен полупроводничких диода. Тхе разне електронске компоненте попут БЈТ-а, ЈФЕТ-а, МОСФЕТ-ови (метал-оксид–ФЕТ полупроводник) , ЛЕД диоде и аналогне или дигиталне ИЦ сви подржавају полупроводничку технологију. Главна функција полупроводничке диоде је да она олакшава електронима проток у једном смеру преко ње. Коначно, делује као исправљач. Овај чланак даје кратке информације о ПН спојној диоди, ПН спојној диоди у предсмјерној и обрнутој пристрасности и ВИ карактеристикама ПН спојне диоде
Шта је ПН спојна диода?
Постоје три могућа услова пристрасности и два оперативна региона за типична ПН-спојна диода , то су нула пристрасности, пристрасност унапред и обрнуто.
Када се на ПН-спојној диоди не примени напон, електрони ће се дифундирати на П-страну, а рупе ће се дифундовати на Н-страну кроз спој и они ће се комбинирати. Према томе, акцепторски атом близу П-типа и донорски атом близу Н-стране остају неискоришћени. Ови носачи наелектрисања генеришу електронско поље. То се противи даљој дифузији носача наелектрисања. Дакле, ниједно кретање региона није познато као регион исцрпљивања или свемирски набој.
ПН спојна диода
Ако применимо преднаклон на ПН-спојну диоду, то значи да је негативни прикључак повезан са материјалом типа Н, а позитивни прикључак повезан са материјалом типа П преко диоде, што има за последицу смањење ширине ПН спојна диода.
Ако применимо обрнуто пристрасност на ПН-спојну диоду, то значи да је позитивни прикључак повезан са материјалом типа Н, а негативни прикључак повезан са материјалом типа П преко диоде, што има за последицу повећање ширине ПН спој диода и никакво наелектрисање не може тећи преко споја
ВИ Карактеристике ПН спојне диоде
Нула-смештена ПН-спојна диода
У споју нулте пристрасности потенцијално пружа већу потенцијалну енергију рупама на бочним стезаљкама П и Н. Када се стезаљке спојне диоде кратко споје, мало је већинских носача наелектрисања на П страни са довољно енергије да превладају потенцијалну препреку за путовање кроз регион исцрпљености. Због тога, уз помоћ већинских носача наелектрисања, струја почиње да тече у диоди и означава се као прослеђујућа струја. На исти начин, мањински носачи наелектрисања на Н страни се крећу преко подручја исцрпљивања у обрнутом смеру и то се назива обрнутом струјом.
Нула-смештена ПН-спојна диода
Потенцијална баријера се супротставља кретању електрона и рупа преко споја и дозвољава мањинским носачима наелектрисања да се преносе преко ПН споја. Међутим, потенцијална баријера помаже мањинским носачима наелектрисања у П-типу и Н-типу да се пребаце преко ПН-споја, тада ће се успоставити равнотежа када су већински носачи наелектрисања једнаки и оба се крећу у обрнутим смеровима тако да нето резултат буде нула струја која тече у колу. За овај спој се каже да је у стању динамичке равнотеже.
Када се температура полупроводника повећа, мањински носачи наелектрисања се бескрајно генеришу и тако струја цурења почиње да расте. Али, електрична струја не може да тече јер ниједан спољни извор није повезан на ПН-спој.
ПН спојна диода у предусмеру за прослеђивање
Када ПН-спојна диода је повезана унапред давањем позитивног напона материјалу типа П и негативним напоном терминала типа Н. Ако спољни напон постане већи од вредности потенцијалне баријере (процените 0,7 В за Си и 0,3 В за Ге, опозиција потенцијалних баријера ће бити превазиђена и проток струје ће започети. Јер негативни напон одбија електроне у близини спој дајући им енергију да се комбинују и пређу са рупама које позитивни напон гура у супротном смеру од споја.
ПН спојна диода у предњем предрасуду
Резултат тога у карактеристичној кривој нулте струје која тече до уграђеног потенцијала назива се „струја колена“ на статичким кривинама, а затим велики проток струје кроз диоду са благим порастом спољног напона као што је приказано доле.
ВИ Карактеристике ПН-спојне диоде у предусмеру прослеђивања
ВИ карактеристике диоде ПН споја у предусмеру прослеђивања су нелинеарне, односно не равне линије. Ова нелинеарна карактеристика илуструје да током рада Н споја отпор није константан. Нагиб диоде ПН споја у предусмеру прослеђивања показује да је отпор врло низак. Када се на диоду примени предњи помак, он узрокује путању мале импедансе и дозвољава провођење велике количине струје која је позната као бесконачна струја. Ова струја почиње да тече изнад тачке колена са малом количином спољног потенцијала.
Карактеристике ПН-спојне диоде ВИ у предусмеру прослеђивања
Потенцијална разлика на ПН споју одржава се константном дејством слоја осиромашења. Отпорник оптерећења максималну количину струје коју треба спровести држи непотпуном, јер када ПН спојна диода проводи више струје од уобичајених спецификација диоде, додатна струја доводи до одвођења топлоте и доводи до оштећења уређаја.
ПН спојна диода у обрнутом пристрасности
Када је ПН спојна диода повезана у реверзном преднапону, позитиван (+ Ве) напон је повезан са материјалом типа Н, а негативни (-Ве) напон је повезан са материјалом типа П.
Када се напон + Ве примени на материјал типа Н, он привлачи електроне у близини позитивне електроде и одлази од споја, док се рупе на крају типа П привлаче и од споја у близини негативне електроде .
ПН спојна диода у обрнутом пристрасности
У овом типу одступања, проток струје кроз ПН спојну диоду је нула. Иако тренутно цурење услед мањинских носача наелектрисања тече кроз диоду која се може мерити у УА (микроамперима). Како се потенцијал повратне пристрасности према ПН спојној диоди на крају повећава и доводи до пробоја напона ПН споја, а струја ПН спојне диоде контролише се спољашњим кругом. Обрнуто рашчлањивање зависи од нивоа допинга у П&Н регионима. Даље, са повећањем обрнутог пристрасности, диода ће постати кратко спојена због прегревања у колу и протока максималне струје круга у диоди ПН споја.
ВИ Карактеристике ПН спојне диоде у обрнутом пристрасности
У овој врсти пристрасности, карактеристична крива диоде приказана је у четвртом квадранту доње слике. Струја у овом одступању је мала док се не постигне пробој и стога диода изгледа као отворени круг. Када улазни напон обрнутог преднапона достигне пробојни напон, обрнута струја се енормно повећава.
Карактеристике ПН-спојне диоде ВИ у обрнутом пристрасности
Према томе, овде се ради о ПН спојној диоди у нултој пристрасности, предњем и обрнутом пристрасном стању и ВИ карактеристикама ПН спојне диоде. Надамо се да сте боље разумели овај концепт. Даље, било какве сумње у вези са овим чланком, или електронски пројекти молимо вас да дате своје коментаре коментаришући у одељку за коментаре испод. Ево питања за вас, која се диода користи у фототранзистору?
Фото кредити:
- ВИ карактеристике ПН спојне диоде од туторвиста
- Нула-смештена ПН-спојна диода од екпертминд
