Diod adalah komponen elektrik dua terminal yang biasa digunakan membina pelbagai litar elektrik dan elektronik . Diod terdiri daripada dua elektrod iaitu anod dan katod. Sebilangan besar dioda dibuat dengan bahan semikonduktor seperti SI, Ge, dan lain-lain. Fungsi utama dioda adalah untuk mengalirkan arus elektrik hanya dalam satu arah. Aplikasi dioda termasuk suis, pengatur voltan, pengayun, penyearah, pengadun isyarat, dan lain-lain. Terdapat pelbagai jenis dioda yang tersedia di pasaran seperti dioda Zener, dioda longsor, LED, laser, Schottky, dll.
Avalanche Diod
Artikel ini membincangkan mengenai maklumat ringkas mengenai pembinaan dan pengerjaan diod longsor. Diod longsor adalah satu jenis diod yang dirancang untuk mengalami kerosakan longsoran salur pada voltan berat sebelah tertentu. Persimpangan diod terutamanya dirancang untuk menghentikan kepekatan arus sehingga diod selamat dengan kerosakan.
Apakah itu Avalanche Diode?
Diod longsor adalah satu jenis peranti semikonduktor direka khas untuk berfungsi di kawasan pemecahan terbalik. Diod ini digunakan sebagai injap pelega yang digunakan untuk mengawal tekanan sistem untuk melindungi sistem elektrik dari voltan lebihan. Lambang ini diod sama dengan Zener diod . Diod longsor terdiri daripada dua terminal iaitu anod dan katod. Simbol diod longsor sama dengan dioda biasa tetapi dengan tepi putaran bar menegak yang ditunjukkan dalam gambar berikut.
Avalanche Diod
Pembinaan Diod Avalanche
Secara amnya, avalanche diod dibuat dari silikon atau bahan semikonduktor lain. Pembinaan diod ini serupa dengan diod Zener , kecuali tahap doping dalam dioda ini berubah dari Zener diod. Diod ini banyak didoping. Oleh itu, lebar kawasan penipisan dalam dioda ini sangat sedikit. Kerana wilayah ini, kerosakan terbalik berlaku pada voltan yang lebih rendah dalam diod ini.
Sebaliknya, dioda longsor didoping dengan ringan. Jadi, lebar lapisan penipisan diod longsor sangat besar dinilai dengan diod Zener. Kerana kawasan penipisan yang besar ini, pemecahan terbalik berlaku pada voltan yang lebih tinggi dalam diod. Voltan kerosakan diod ini terletak dengan berhati-hati dengan mengawal tahap doping dalam pembuatannya.
Mengendalikan Avalanche Diode
Fungsi utama dioda normal adalah membenarkan arus elektrik hanya dalam satu arah, iaitu arah ke hadapan. Manakala, diod longsor membenarkan arus di kedua-dua arah. Tetapi, diod ini direka khas untuk berfungsi dalam keadaan bias terbalik apabila voltan melebihi voltan pemecahan dalam keadaan bias terbalik. Voltan di mana arus elektrik meningkat secara tidak dijangka dipanggil voltan kerosakan.
Pembinaan Diod Avalanche
Apabila voltan dalam keadaan bias terbalik berlaku pada diod ini maka ia melebihi voltan pemecahan, kerosakan persimpangan akan berlaku. Pecahan simpang ini dinamakan sebagai pecahan longsoran. Apabila voltan bias ke hadapan diterapkan pada diod ini, maka ia mula berfungsi seperti diod persimpangan p-n biasa dengan membenarkan arus elektrik melaluinya.
Bila voltan berat sebelah terbalik digunakan pada dioda longsoran, maka pembawa muatan majoriti pada semikonduktor jenis-P dan jenis-N dipindahkan dari simpang PN. Akibatnya, lebar kawasan penipisan meningkat. Jadi, pembawa majoriti tidak akan membenarkan arus elektrik. Walaupun, pengecas minoriti membawa daya tolakan dari voltan luaran.
Akibatnya, aliran pembawa cas minoriti dari p-type ke n-type & n-type ke p-type dengan menggerakkan arus elektrik. Walaupun begitu, arus yang dikendalikan oleh pembawa caj minoriti sangat sedikit. Arus kecil yang dilalui oleh pembawa caj minoriti disebut sebagai arus kebocoran terbalik. Sekiranya voltan bias terbalik digunakan untuk ini, semakin jauh dioda meningkat, pembawa cas minoriti akan mendapat sejumlah besar tenaga dan bergerak lebih pantas ke halaju yang lebih baik.
Elektron bergerak bebas pada kelajuan tinggi akan terhempas dengan atom kemudian memindahkan tenaga ke elektron valensi. Elektron valensi yang mendapat tenaga yang mencukupi dari elektron cepat akan dipisahkan dari atom induk & berubah menjadi elektron bebas. Sekali lagi, elektron ini dipercepat. Apabila elektron bebas ini bertembung dengan atom lain, mereka akan melepaskan lebih banyak elektron. Kerana pertembungan berterusan dengan molekul ini, sejumlah besar elektron atau lubang bebas dihasilkan. Sebilangan besar elektron bebas ini menahan arus beban dalam diod.
Apabila voltan terbalik digunakan pada diod, maka voltan terus meningkat. Pada beberapa penghujungnya, kerosakan longsoran longsor dan persimpangan berlaku. Pada ketika ini, kenaikan voltan yang sedikit akan meningkatkan arus elektrik dengan cepat. Peningkatan arus yang tidak dijangka ini mungkin akan memusnahkan diod simpang biasa. Meskipun demikian, dioda longsoran mungkin tidak rusak karena dirancang dengan hati-hati untuk berfungsi di wilayah pemecahan longsoran.
Voltan Pecahan Diod
Voltan kerosakan diod longsor bergantung kepada ketumpatan doping. Meningkatkan ketumpatan doping akan mengurangkan voltan pemecahan diod.
Voltan Pecahan Diod
Aplikasi Avalanche Diode
Aplikasi diod longsor meliputi yang berikut.
- Diod Avalanche digunakan untuk melindungi litar. Apabila voltan bias terbalik mula meningkat, diod dengan sengaja memulakan kesan longsoran pada voltan tetap.
- Ini menjadikan diod mula melakukan arus tanpa mencederakan dirinya sendiri, dan mengalihkan daya ekstrem dari litar elektrik ke terminal darat.
- Pereka menggunakan diod lebih banyak untuk melindungi litar daripada voltan yang tidak diingini .
- Diod ini digunakan sebagai penghasil bunyi putih.
- Diod longsor menghasilkan bunyi RF, biasanya digunakan sebagai sumber kebisingan pada gear radio. Sebagai contoh, ia sering digunakan sebagai sumber frekuensi radio untuk jambatan penganalisis antena. Diod longsor digunakan untuk menghasilkan frekuensi gelombang mikro.
Oleh itu, ini semua mengenai dioda longsoran, pembinaan, kerja dan aplikasi. Selanjutnya, terdapat keraguan mengenai konsep ini atau mengetahui mengenai pelbagai jenis diod , sila berikan maklum balas anda dengan memberi komen di bahagian komen di bawah. Berikut adalah soalan untuk anda, apa fungsi avalanche diod?
