Różnica między diodą połączenia P-N a diodą Zenera

Dioda jest najprostszym elementem półprzewodników, który ma jedno połączenie PN i dwa zaciski. Jest to element pasywny, ponieważ prąd płynie w jednym kierunku. Przeciwnie, dioda Zenera umożliwia przepływ prądu odwrotnego.

Co to jest dioda skrzyżowa?

W elektrronach półprzewodnikowych N-typu są głównymi nośnikami ładowania, podczas gdy w półprzewodnika typu p głównymi nosicielami są otwory. Gdy połączenie są łączone typu p i n półprzewodników (które w praktyce jest realizowane przez znacznie bardziej skomplikowany proces technologiczny niż proste sprzężenie), ponieważ stężenie elektronów w typu N jest znacznie większe niż w p- Typ, istnieje dyfuzja elektronów i otworów, które mają na celu wyrównanie stężenia we wszystkich częściach struktury półprzewodnikowej. W ten sposób elektrony zaczynają przechodzić z bardziej skoncentrowanych do miejsc o mniejszym stężeniu, i.mi. w kierunku półprzewodnika typu N do P.

Podobnie dotyczy to dziur, przechodzących z półprzewodnika typu p do półprzewodnika typu N. Na granicy związku występuje rekombinacja, i.mi. Wypełnienie otworów elektronów. Zatem wokół granicy związku powstaje warstwa, w której nastąpiło porzucenie elektronów i otworów, a obecnie jest częściowo pozytywna i częściowo ujemna.

Podobnie jak wokół pola, powstaje ujemna i dodatnia elektryfikacja, ustanowiono pole elektryczne, które ma kierunek od dodatni do ładowania ujemnego. Oznacza to, że ustanowiono pole, którego kierunek jest przeciwny dalszego ruchu elektronów lub otworów (kierunek elektronów pod wpływem pola jest przeciwny do kierunku pola).

Gdy intensywność pola wzrasta wystarczająco, aby zapobiec dalszemu ruchowi elektronów i otworów, ruch rozproszony. Następnie mówi się, że na skrzyżowaniu P-N tworzenie się obszaru przestrzennego powstaje. Potencjalna różnica między punktami końcowymi tego obszaru nazywa się potencjalną barierą.

Główni przewoźnicy ładunku, po obu stronach skrzyżowania, nie są w stanie przejść w normalnych warunkach (brak pola obcego). W obszarze obciążenia przestrzennego ustanowiono pole elektryczne, co jest najsilniejsze na granicy połączenia. W temperaturze pokojowej (przy zwykłym stężeniu dodatku) różnica potencjałów tej bariery wynosi około 0.2 V dla krzemu lub około 0.6 V dla diod germanów.

Co to jest dioda Zenera?

Poprzez nieopuszczalne spolaryzowane połączenie P-N, niewielki prąd odwrotny o stałym nasyceniu płynie. Jednak w rzeczywistej diodzie Gdy napięcie nieprzeniknionej polaryzacji przekracza pewną wartość, wystąpi nagłe wyciek prądu, tak że prąd ostatecznie wzrasta praktycznie bez dalszego wzrostu napięcia.

Wartość napięcia, w której pojawia się nagły wyciek prądu, nazywa się rozkładem lub napięciem Zenera. Istnieją fizycznie dwie przyczyny, które prowadzą do rozpadu bariery P-N. W bardzo wąskich barierach, które są wytwarzane przez bardzo wysokie zanieczyszczenie półprzewodników P i N, elektrony walencyjne mogą być tunelowane przez barierę. Zjawisko to tłumaczy falą natury elektronu.

Według badacza, który najpierw wyjaśnił, że rozkład tego typu nazywa się załamaniem Zenera. W szerszych barierach mniejszościowe przewoźnicy swobodnie przekraczający barierę mogą zyskać wystarczającą prędkość przy dużych siłach pola, aby rozbić wiązania walencyjne w barierze. W ten sposób tworzone są dodatkowe pary otworów elektronów, które przyczyniają się do wzrostu prądu.

Charakterystyka napięcia mocy diody Zenera dla obszaru polaryzacji przepustowości nie różni się od charakterystyki wspólnej diody półprzewodnikowej prostownika. W dziedzinie nieprzepuszczalnej polaryzacji penetracje diody Zenera zwykle mają niższe wartości niż napięcia penetrujące zwykłe diody półprzewodników i działają tylko w dziedzinie nieprzepuszczalnej polaryzacji.

Gdy nastąpi rozkład połączenia P-N, prąd może być ograniczony do pewnej dopuszczalnej wartości tylko z oporem zewnętrznym, w przeciwnym razie diody są zniszczone. Wartości przenikającego napięcia diody Zenera można kontrolować podczas procesu produkcyjnego. Umożliwia to wytwarzanie diod z napięciem rozpadu kilku woltów do kilkuset woltów.

Diody z napięciem rozkładu mniejszym niż 5 V nie mają wyraźnie wyraźnego napięcia rozpadu i mają ujemny współczynnik temperatury (wzrost temperatury zmniejsza napięcie Zenera). Diody z UZ> 5 V mają dodatni współczynnik temperatury (wzrost temperatury zwiększa napięcie Zenera). Diody Zenera są używane jako stabilizatory i ograniczniki napięcia.

Różnica między diodą połączenia P-N a diodą Zenera

1. Definicja diody połączenia P-N i diody Zenera

Dioda jest elementem elektronicznym, który pozwala przepływ energii elektrycznej w jednym kierunku bez oporu (lub z bardzo małą oporem), podczas gdy w przeciwnym kierunku ma nieskończony (lub przynajmniej bardzo wysoki) opór. Przeciwnie, diody Zenera pozwalają na odwrócony przepływ prądu po osiągnięciu napięcia Zenera.

2. Konstrukcja diody skrzyżowania P-N i diody Zenera

Dioda skrzyżowania P -N składa się z dwóch warstw półprzewodników (typ p - anoda i n typ - katoda). W przypadku diod Zenera stężenia zanieczyszczeń w półprzewodnikach muszą być precyzyjnie określone (zwykle znacznie wyższe niż w diodach P-N) w celu uzyskania pożądanego napięcia rozpadu.

3. Zastosowanie diody połączeń P-N i diody Zenera

Pierwsze są używane jako prostowniki, kształty fali, przełączniki, mnożniki napięcia. Diody Zenera są najczęściej stosowane jako stabilizatory napięcia.

Dioda połączenia P-N vs. Dioda Zenera

Podsumowanie diody połączenia P-N i diody Zenera

• Diody połączeń P-N są wykonane z dwóch (p i n) warstw półprzewodników, pozwalając na przepływ prądu tylko w jednym kierunku, a zatem stosuje się jako prostowniki.
• Diody Zenera są specjalnie domieszkowane, będąc w stanie przesyłać prąd w obu kierunkach. Najczęściej stosowane jako stabilizatory napięcia.