Длабока дискусија и практични својства на PN спојници Полупроводнички диоди
Како неопходна основна компонента во електронската технологија, функцијата и структурата на диодите на спојот PN се клучни за разбирање на целото поле на полупроводници.Овој напис има за цел да ги објасни во едноставни термини, принципот на работа и важноста на овој полупроводнички уред во практични апликации, особено неговиот ефект на исправка.Структурата и работниот принцип на диоди на PN спојници не се само од големо значење за оние техничари кои се специјализирани за електронска работа, туку и за научниците и ентузијастите кои сакаат да ги разберат принципите на електроника во длабочина.
Детали за градежништвото на диодата PN спојница
Диодата PN спој е составена од полупроводник на N-тип и полупроводник од типот P-тип.Комбинацијата на овие два полупроводнички материјали формира PN спој.За да се поедностави разбирањето, ние обично ги опишуваме диодите PN спојници во однос на дводимензионалната структура на фигурата (А).Во оваа структура, полупроводникот на типот Н-тип служи како основа, а полупроводникот на типот П-тип е вграден во него.Понатаму, еднодимензионалната структура прикажана на слика (б) е специфична претстава на делот АА 'на слика (а).Покрај тоа, Слика (Ц) го покажува симболот и насоката на струјата на протокот на диодата PN спој, што дава основа за разбирање на неговите електрични карактеристики.
При истражување на неговите електрични својства, карактеристичната крива на IV (струја) на диодата PN јасно ја открива својата уникатна пристрасност и карактеристики на обратна пристрасност.Во пристрасност, кога се применува позитивен напон на диодата, струјата се зголемува експоненцијално со напонот.Под обратна пристрасност, односно кога се применува негативен напон, струјата е скоро нула, што укажува на еднонасочни карактеристики на спроводливоста на диодата PN спој.Меѓутоа, ако негативниот напон продолжи да се зголемува, диодата може да се распадне, предизвикувајќи нагло зголемување на струјата, што е посебен случај во неговите електрични својства.
Исправувачки ефект на диодата PN спој
Една од најзначајните апликации на диоди PN спојници е нивната функција за исправка, а тоа е нивната способност да ја претворат наизменичната струја (AC) во директна струја (DC).Преку колото на исправувачот прикажано на слика (а), можеме да го набудуваме работниот принцип на исправка на полу-бранови: кога влезниот напон е позитивен, струјата ќе тече низ диодата до отпорот на оптоварување, што резултира во пад на напон, додека когаНапонот е негативен, струјата нема да тече.Ефектот на оваа исправка на полу-бранови може дополнително да се измазнува со паралелни кондензатори и други компоненти, на крајот да се постигне постабилен излез на DC.
Толкување и важноста на дијаграмите на енергетскиот опсег
Во процесот на длабоко разбирање на работниот принцип на диоди на спојот PN, дијаграмите на енергетски опсези обезбедуваат интуитивен начин за набудување и разбирање на однесувањето на електроните во полупроводници.Кога полупроводникот е во заземјена состојба, на пример, примена на напон од -0.5V од десната страна, ќе генерира електрично поле, предизвикувајќи да се појави навален дијаграмот на енергетскиот опсег.Во оваа состојба, моделите на движење на електрони и дупки играат клучна улога во електричните својства на спојот PN.Електроните се движат кон пониско ниво на енергија, додека дупките го прават спротивното.Нивниот процес на движење и рекомбинација директно влијаат на спроводливоста на диодата PN спој.
Кога разговараме за дијаграмите на енергетскиот опсег пред и по сврзувањето, можеме подобро да разбереме како регионот N и регионот P формираат целина, и како се формира слојот на осиромашување преку дифузија и рекомбинација на електрони и дупки.Постоењето на слојот на осиромашување е клучно за електричните својства на спојот PN.Тоа не само што влијае на спроводливоста на диодата, туку влијае и на неговите перформанси на различни напони.
Со детална анализа на структурата, електричните карактеристики и примената на диодите на спојот PN во електронските кола, можеме подобро да го разбереме принципот на работа и примената на овој важен уред за полупроводници.Студијата и примената на диоди на PN спојници не е само основно знаење за електронските инженери и техничари, туку и вреден ресурс за секој што сака да стекне подлабоко разбирање на модерната електронска технологија.