PN ristmike pooljuhtide dioodide põhjalik arutelu ja praktilised omadused
Elektroonilise tehnoloogia asendamatu põhikomponendina on PN -ristmike dioodide funktsioon ja struktuur kogu pooljuhtvälja mõistmiseks ülioluline.Selle artikli eesmärk on selgitada selle pooljuhtide seadme ehitust, tööpõhimõtet ja olulisust praktilistes rakendustes, eriti selle parandamise efektis.PN -ristmike dioodide struktuur ja tööpõhimõte pole mitte ainult suur tähtsus nende tehnikute jaoks, kes on spetsialiseerunud elektroonilisele tööle, vaid ka teadlastele ja entusiastidele, kes soovivad põhjalikult elektroonika põhimõtteid mõista.
PN -ristmike dioodi ehituse üksikasjad
PN-ristmiku diood koosneb N-tüüpi pooljuht ja P-tüüpi pooljuht.Nende kahe pooljuhtmaterjali kombinatsioon moodustab PN ristmiku.Mõistmise lihtsustamiseks kirjeldame tavaliselt PN-ristmike dioode, viidates joonise (A) kahemõõtmelisele struktuurile.Selles struktuuris toimib alus N-tüüpi pooljuht ja sinna implanteeritakse p-tüüpi pooljuht.Lisaks on joonisel (b) näidatud ühemõõtmeline struktuur AA 'jaotise eriline esitus joonisel (a).Lisaks näitab joonis (C) PN ristmiku dioodi sümbolit ja voolu suunda, mis annab aluse selle elektriliste omaduste mõistmiseks.
Selle elektriliste omaduste uurimisel paljastab PN-ristmiku dioodi IV (voolupinge) iseloomulik kõver selle ainulaadse edasiliikumise eelarvamuste ja vastupidise kallutatuse omadused.Edaspidi, kui dioodile rakendatakse positiivset pinget, suureneb vool pingega hüppeliselt.Vastupidise kallutatuse korral, see tähendab negatiivse pinge rakendamisel, on vool peaaegu null, mis näitab PN ristmiku dioodi ühesuunalisi juhtivus.Kui negatiivne pinge jätkub, võib diood laguneda, põhjustades voolu järsu suurenemist, mis on selle elektriliste omaduste erijuhtum.
PN ristmiku dioodi parandav toime
PN -ristmike dioodide üks silmapaistvamaid rakendusi on nende rektifitseerimisfunktsioon, milleks on nende võime muuta vahelduvvool (AC) alalisvooluks (DC).Joonisel (a) näidatud alaldi vooluahela kaudu saame jälgida poole laine rektifitseerimise tööpõhimõtet: kui sisendpinge on positiivne, voolab vool dioodist läbi koormustakisti, mille tulemuseks on pinge langus, samal ajalPinge on negatiivne, vool ei voola.Selle poollaine rektsiooni mõju saab veelgi siluda paralleelsete kondensaatorite ja muude komponentide abil, saavutades lõpuks stabiilsema alalisvoolu väljundi.
Energiariba diagrammide tõlgendamine ja tähtsus
PN ristmike dioodide tööpõhimõtte sügava mõistmise käigus pakuvad energiaribaskeemid intuitiivset viisi elektronide käitumise jälgimiseks ja mõistmiseks pooljuhtides.Kui pooljuht on näiteks maandatud olekus, tekitab paremal küljel -0,5 V pinget elektrivälja, põhjustades energiariba diagrammi kallutamise.Selles olekus mängivad elektronide ja aukude liikumisharjumused PN -ristmiku elektriliste omadustega võtmerolli.Elektronid liiguvad madalama energiataseme poole, augud aga vastupidiselt.Nende liikumis- ja rekombinatsiooniprotsess mõjutavad otseselt PN ristmiku dioodi juhtivust.
Energiariba diagrammide arutamisel enne ja pärast sidumist saame paremini aru, kuidas N -piirkond ja P piirkond moodustavad terviku ning kuidas moodustub kahanemiskiht elektronide ja aukude difusiooni ja rekombinatsiooni kaudu.Ammendumiskihi olemasolu on PN -ristmiku elektriliste omaduste jaoks ülioluline.See ei mõjuta mitte ainult dioodi juhtivust, vaid mõjutab ka selle jõudlust erinevatel pingetel.
PN-ristmike dioodide struktuuri, elektriliste omaduste ja rakendamise põhjaliku analüüsi abil saame paremini mõista selle olulise pooljuhtseadme tööpõhimõtet ja rakendamist.PN -ristmike dioodide uurimine ja rakendamine pole mitte ainult põhiteadmised elektrooniliste inseneride ja tehnikute jaoks, vaid ka väärtuslik ressurss kõigile, kes soovivad saada sügavamat arusaamist tänapäevasest elektroonilisest tehnoloogiast.