Задълбочена дискусия и практически свойства на полупроводникови диоди на PN Junction
Като незаменим основен компонент в електронната технология, функцията и структурата на диодите на PN Junction са от решаващо значение за разбирането на цялото полупроводниково поле.Тази статия има за цел да обясни с прости условия принцип на строителство, работна работа и значение на това полупроводниково устройство в практически приложения, особено неговия ефект на коригиране.Структурата и принципа на работа на диодите на PN Junction са не само от голямо значение за тези техници, които са специализирани в електронната работа, но и на учени и ентусиасти, които искат да разберат в дълбочина принципите на електрониката.
Подробности за строителството на PN Junction диод
Диодът на PN Junction е съставен от полупроводник от N-тип и P-тип полупроводник.Комбинацията от тези два полупроводникови материала образува PN възел.За да опростим разбирането, обикновено описваме PN Junction Diodes във връзка с двуизмерната структура на фигура (A).В тази структура полупроводникът от N-тип служи като основа и в него се имплантира P-тип полупроводник.Освен това, едномерната структура, показана на фигура (б), е специфично представяне на раздела AA 'на фигура (а).В допълнение, фигура (в) показва символа и посоката на потока на текущия поток на диод на PN Junction, което дава основа за разбиране на неговите електрически характеристики.
При изследване на неговите електрически свойства, характеристичната крива на IV (текущо напрежение) на диода на PN Junction разкрива неговите уникални характеристики на отклонение напред и обратни отклонения.При отклонение напред, когато към диода се прилага положително напрежение, токът се увеличава експоненциално с напрежението.При обратното отклонение, тоест, когато се прилага отрицателно напрежение, токът е почти нула, което показва характеристиките на еднопосочната проводимост на PN съединителния диод.Ако обаче отрицателното напрежение продължава да се увеличава, диодът може да се разгради, което води до рязко увеличение на тока, което е специален случай в неговите електрически свойства.
Поправяне на ефекта на диода на PN Junction
Едно от най -забележителните приложения на PN Junction Diodes е тяхната функция за коригиране, която е способността им да преобразуват променлив ток (AC) в директен ток (DC).Чрез веригата на токоизправител, показана на фигура (а), можем да наблюдаваме принципа на работа на поправяне на половин вълна: когато входното напрежение е положително, токът ще тече през диода към резистора на товара, което води до спад на напрежениеНапрежението е отрицателно, токът няма да тече.Ефектът от това полувълново регулиране може да бъде допълнително изгладен от паралелни кондензатори и други компоненти, в крайна сметка постигайки по-стабилен изход на постоянен ток.
Тълкуване и значение на диаграмите на енергийната лента
В процеса на дълбоко разбиране на принципа на работа на диодите на PN Junction, диаграмите на енергийната лента осигуряват интуитивен начин за наблюдение и разбиране на поведението на електроните в полупроводниците.Когато полупроводник е в заземено състояние, например, прилагането на напрежение от -0,5V от дясната страна ще генерира електрическо поле, което ще изглежда наклонена схемата на енергийната лента.В това състояние моделите на движение на електрони и дупки играят ключова роля в електрическите свойства на PN кръстовището.Електроните се движат към по -ниски нива на енергия, докато дупките правят обратното.Техният процес на движение и рекомбинация пряко влияят на проводимостта на диода на PN Junction.
Когато обсъждаме диаграмите на енергийната лента преди и след свързване, можем по -добре да разберем как N регионът и P регионът образуват едно цяло и как се образува изчерпният слой чрез дифузия и рекомбинация на електрони и дупки.Наличието на изчерпващия слой е от решаващо значение за електрическите свойства на PN кръстовището.Той не само влияе върху проводимостта на диода, но също така влияе върху работата му при различни напрежения.
Чрез задълбочен анализ на структурата, електрическите характеристики и прилагането на PN Junction Diodes в електронните схеми можем по-добре да разберем принципа на работа и прилагането на това важно полупроводниково устройство.Проучването и прилагането на диодите на PN Junction е не само основни познания за електронните инженери и техници, но и ценен ресурс за всеки, който желае да придобие по -задълбочено разбиране на съвременните електронни технологии.