VI характеристики PN-переходного диода в 3-смещающих режимах

1. Ноль смещенный PN диод перехода
2. PN диод перехода в прямом смещении
3. VI Характеристики PN диод перехода в прямом смещении
4. PN диод перехода в обратном смещении
5. VI Характеристики PN диод перехода в обратном смещении

PN диод перехода появился в 1950 году. Это самый важный и основной строительный блок электронного устройства. PN-переходный диод представляет собой двухполюсное устройство, которое формируется, когда одна сторона PN-переходного диода изготовлена ​​из p-типа и легирована материалом N-типа. PN-переход является корнем для полупроводниковых диодов. различные электронные компоненты как BJTs, JFETs, МОП-транзисторы (металл-оксид-полупроводниковый полевой транзистор) , Светодиоды и аналоговые или цифровые ИС все поддерживает полупроводниковые технологии. Основная функция полупроводникового диода заключается в том, что он способствует полному течению электронов через него. Наконец, он действует как выпрямитель. В этой статье дается краткая информация о PN-переходном диоде, PN-переходном диоде в прямом и обратном смещении и характеристиках VI PN-переходного диода.

Существует три возможных условия смещения и две рабочие области для типичного PN-переходный диод , они: нулевое смещение, прямое смещение и обратное смещение.

Когда на диод PN-соединения не подается напряжение, электроны диффундируют в сторону P, а отверстия через диффузор - в сторону N, и они соединяются друг с другом. Поэтому атом акцептора, близкий к P-типу, и атом донора, расположенный рядом с N-стороной, остаются неиспользованными. Электронное поле создается этими носителями заряда. Это противостоит дальнейшей диффузии носителей заряда. Таким образом, никакое движение области не известно как область истощения или пространственный заряд.

PN диод перехода

Если мы применим прямое смещение к диоду PN-перехода, это означает, что отрицательный вывод подключен к материалу P-типа, а положительный вывод подключен к материалу N-типа через диод, что приводит к уменьшению ширины PN. соединительный диод.

Если мы применяем обратное смещение к диоду PN-перехода, это означает, что положительный вывод подключен к материалу P-типа, а отрицательный вывод подключен к материалу N-типа через диод, что приводит к увеличению ширины PN. соединительный диод и заряд не может течь через переход

VI характеристики PN диод перехода

Ноль смещенный PN диод перехода

В переходе с нулевым смещением потенциал обеспечивает более высокую потенциальную энергию для отверстий на клеммах на стороне P и N. Когда клеммы переходного диода закорочены, немногие основные носители заряда на P-стороне имеют достаточно энергии для преодоления потенциального барьера для перемещения через область истощения. Поэтому с помощью большинства носителей заряда ток начинает протекать в диоде и обозначается как прямой ток. Таким же образом неосновные носители заряда на N-стороне движутся через область обеднения в обратном направлении, и это называется обратным током.

Ноль смещенный PN диод перехода

Потенциальный барьер противодействует движению электронов и дырок через переход и позволяет переносить неосновные носители заряда через переход PN. Однако потенциальный барьер помогает неосновным носителям заряда в P-типе и N-типе дрейфовать через PN-переход, тогда будет установлено равновесие, когда основные носители заряда равны и оба движутся в обратном направлении, так что суммарный результат нулевой ток, протекающий в цепи. Говорят, что это соединение находится в состоянии динамического равновесия.

Когда температура полупроводника увеличивается, меньшие носители заряда генерируются бесконечно, и, таким образом, ток утечки начинает расти. Но электрический ток не может течь, так как к PN-переходу не подключен внешний источник.

PN диод перехода в прямом смещении

Когда PN-переходный диод подключен в прямом смещении путем подачи положительного напряжения на N-тип и отрицательного напряжения на материал P-типа. Если внешнее напряжение становится больше значения потенциального барьера (оценка 0,7 В для Si и 0,3 В для Ge, противодействие потенциальных барьеров будет преодолено, и начнется поток тока. Поскольку отрицательное напряжение отталкивает электроны вблизи соединение, давая им энергию для объединения и пересечения с отверстиями, проталкиваемыми в направлении, противоположном соединению положительным напряжением.

PN диод перехода в прямом смещении

Результат этого в характеристической кривой нулевого тока, протекающего до встроенного потенциала, на статических кривых называется «током колена», а затем большой ток протекает через диод с небольшим увеличением внешнего напряжения, как показано ниже.

VI Характеристики PN диод перехода в прямом смещении

Характеристики ВП диодного перехода PN в прямом смещении являются нелинейными, то есть не прямыми. Эта нелинейная характеристика показывает, что во время работы N-перехода сопротивление не является постоянным. Наклон PN-диода в прямом смещении показывает, что сопротивление очень низкое. Когда прямое смещение приложено к диоду, то это вызывает путь с низким импедансом и позволяет проводить большое количество тока, который известен как бесконечный ток. Этот ток начинает течь выше коленной точки с небольшим количеством внешнего потенциала.

Характеристики переходного диода VI PN в прямом смещении

Разность потенциалов на PN-переходе поддерживается постоянной благодаря действию слоя обеднения. Максимальный ток, который должен быть проведен, поддерживается неполным резистором нагрузки, потому что, когда диод с PN-проводником проводит больше тока, чем нормальные характеристики диода, дополнительный ток приводит к рассеиванию тепла, а также приводит к повреждению устройства. ,

PN диод перехода в обратном смещении

Когда диодный контакт PN подключен в состоянии обратного смещения, положительное (+ Ve) напряжение подключается к материалу типа N, а отрицательное (-Ve) напряжение подключается к материалу типа P.

Когда напряжение + Ve приложено к материалу N-типа, оно притягивает электроны возле положительного электрода и удаляется от соединения, тогда как отверстия в конце P-типа также притягиваются от соединения около отрицательного электрода ,

PN диод перехода в обратном смещении

При этом типе смещения ток, протекающий через диод PN-перехода, равен нулю. Тем не менее, утечка тока из-за неосновных носителей заряда течет в диоде, который можно измерить в мкА (микроампер). Поскольку потенциал обратного смещения на диоде с PN-переходом в конечном итоге увеличивается и приводит к обрыву обратного напряжения на PN-переходе, а ток диода с PN-переходом контролируется внешней цепью. Обратный пробой зависит от уровней легирования регионов P & N. Кроме того, с увеличением обратного смещения диод станет короткозамкнутым из-за перегрева в цепи и максимального тока цепи протекает в диоде с PN-переходом.

VI Характеристики PN диод перехода в обратном смещении

При этом типе смещения характеристическая кривая диода показана в четвертом квадранте на рисунке ниже. Ток в этом смещении низкий, пока не будет достигнут пробой, и, следовательно, диод будет выглядеть как разомкнутая цепь. Когда входное напряжение обратного смещения достигло напряжения пробоя, обратный ток значительно увеличивается.

Характеристики PN-переходного диода VI в обратном смещении

Таким образом, это все о PN диодном переходе в нулевом смещении, прямом смещении и условиях обратного смещения и характеристиках ВП диода с PN переходом. Мы надеемся, что у вас есть лучшее понимание этой концепции. Кроме того, любые сомнения относительно этой статьи, или проекты электроники Пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вопрос для вас, какой диод используется в фототранзисторе?

Фото Кредиты:

Похожие

Комментарии