Diod persimpangan P-N muncul pada tahun 1950. Ini adalah blok asas yang paling penting dan asas bagi peranti elektronik. Diod persimpangan PN adalah peranti dua terminal, yang terbentuk apabila satu sisi diod simpang PN dibuat dengan jenis p dan didoping dengan bahan jenis-N. Persimpangan PN adalah punca bagi diod semikonduktor. The pelbagai komponen elektronik seperti BJT, JFET, MOSFET (logam-oksida- Semikonduktor FET) , LED dan IC analog atau digital semuanya menyokong teknologi semikonduktor. Fungsi utama diod semikonduktor adalah, ia memudahkan elektron mengalir sepenuhnya dalam satu arah melintasi. Akhirnya, ia berfungsi sebagai penerus. Artikel ini memberikan maklumat ringkas mengenai diod simpang PN, diod simpang PN dalam bias maju dan membalikkan bias dan ciri VI dari diod simpang PN
Apa itu PN Junction Diode?
Terdapat tiga kemungkinan keadaan bias dan dua kawasan operasi untuk yang biasa Diod Persimpangan PN , mereka adalah bias sifar, bias hadapan dan bias terbalik.
Apabila tidak ada voltan yang dikenakan pada diod simpang PN maka elektron akan meresap ke sisi P dan lubang akan meresap ke sisi N melalui persimpangan dan mereka bergabung. Oleh itu, atom akseptor yang dekat dengan jenis-P dan atom penderma yang dekat dengan sisi-N dibiarkan tidak digunakan. Medan elektronik dihasilkan oleh pembawa cas ini. Ini menentang penyebaran pembawa cas selanjutnya. Oleh itu, tidak ada pergerakan wilayah yang dikenal sebagai kawasan penipisan atau muatan ruang.
Diod Persimpangan PN
Sekiranya kita menerapkan bias ke hadapan ke dioda persimpangan PN, itu bermaksud terminal negatif disambungkan ke bahan jenis-N dan terminal positif disambungkan ke bahan jenis-P di seluruh dioda yang mempunyai kesan penurunan lebar Diod persimpangan PN.
Sekiranya kita menggunakan bias terbalik pada diod simpang PN, itu bermaksud terminal positif disambungkan ke bahan jenis-N dan terminal negatif disambungkan ke bahan jenis-P di seluruh dioda yang mempunyai kesan meningkatkan lebar diod simpang PN dan tiada cas boleh mengalir di persimpangan
VI Ciri-ciri Diod Persimpangan PN
Diod Persimpangan PN Sifar
Dalam persimpangan bias sifar, berpotensi memberikan tenaga berpotensi lebih tinggi ke lubang pada terminal sisi P dan N. Apabila terminal diod persimpangan dipendekkan, beberapa pembawa pengecas majoriti di sisi P dengan banyak tenaga untuk mengatasi kemungkinan halangan untuk melintasi wilayah penipisan. Oleh itu, dengan bantuan pembawa muatan majoriti, arus mula mengalir di dioda dan dilambangkan sebagai arus pemajuan. Dengan cara yang sama, pembawa muatan minoriti di sisi N bergerak melintasi wilayah penipisan dalam arah terbalik dan ia disebut sebagai arus terbalik.
Diod Persimpangan PN Sifar
Potensi penghalang menentang pergerakan elektron & lubang di persimpangan dan membenarkan pembawa cas minoriti melayang melintasi persimpangan PN. Walau bagaimanapun, penghalang berpotensi membantu pembawa cas minoriti dalam jenis P dan jenis-N untuk melayang di persimpangan PN, maka keseimbangan akan terjalin apabila pembawa muatan majoriti sama dan kedua-duanya bergerak dalam arah terbalik sehingga hasil bersihnya sifar arus mengalir di litar. Persimpangan ini dikatakan berada dalam keadaan keseimbangan dinamik.
Apabila suhu semikonduktor meningkat, pembawa muatan minoriti telah dihasilkan tanpa henti dan dengan itu arus kebocoran mulai meningkat. Tetapi, arus elektrik tidak dapat mengalir kerana tidak ada sumber luaran yang dihubungkan ke simpang PN.
PN Junction Diode dalam memajukan Bias
Apabila a Diod persimpangan PN disambungkan dalam bias ke hadapan dengan memberikan voltan positif pada bahan jenis-P dan voltan negatif ke terminal jenis-N. Sekiranya voltan luaran menjadi lebih daripada nilai penghalang berpotensi (anggaran 0.7 V untuk Si dan 0.3V untuk Ge, penentangan penghalang berpotensi akan diatasi dan aliran arus akan bermula. Kerana voltan negatif menolak elektron berhampiran dengan persimpangan dengan memberi mereka tenaga untuk bergabung dan menyeberang dengan lubang-lubang didorong ke arah yang bertentangan dengan persimpangan oleh voltan positif.
PN Junction Diode dalam Maju Bias
Hasilnya dalam lengkung ciri arus sifar yang mengalir ke potensi terbina dalam disebut sebagai 'arus lutut' pada lengkung statik & kemudian aliran arus tinggi melalui diod dengan sedikit peningkatan voltan luaran seperti yang ditunjukkan di bawah.
VI Ciri-ciri PN Junction Diode dalam meneruskan Bias
Ciri VI diod simpang PN dalam bias penerusan adalah tidak linier, bukan garis lurus. Ciri tidak linier ini menggambarkan bahawa semasa operasi persimpangan N, rintangan tidak berterusan. Kemiringan diod simpang PN dalam bias penerusan menunjukkan rintangan sangat rendah. Apabila bias ke depan diterapkan pada dioda maka ia menyebabkan jalan impedans rendah dan memungkinkan untuk melakukan arus yang banyak yang dikenali sebagai arus tak terhingga. Arus ini mula mengalir di atas titik lutut dengan sedikit potensi luaran.
PN Junction Diode VI Ciri-ciri dalam meneruskan Bias
Perbezaan potensi di persimpangan PN dikekalkan berterusan oleh tindakan lapisan penipisan. Jumlah maksimum arus yang akan dilakukan disimpan tidak lengkap oleh perintang beban kerana ketika diod simpang PN melakukan arus lebih banyak daripada spesifikasi dioda yang normal, arus tambahan menghasilkan pelesapan panas dan juga menyebabkan kerosakan pada peranti.
PN Junction Diod dalam Reverse Bias
Apabila diod simpang PN disambungkan dalam keadaan Reverse Bias, voltan positif (+ Ve) disambungkan ke bahan jenis-N & voltan negatif (-Ve) disambungkan ke bahan jenis-P.
Apabila voltan + Ve diterapkan pada bahan jenis-N, maka ia menarik elektron di dekat elektrod positif dan menjauh dari persimpangan, sedangkan lubang di hujung jenis-P juga tertarik jauh dari persimpangan dekat elektrod negatif .
PN Junction Diod dalam Reverse Bias
Dalam jenis biasing ini, aliran arus melalui diod simpang PN adalah sifar. Walaupun begitu, kebocoran semasa disebabkan oleh pembawa muatan minoriti mengalir dalam dioda yang dapat diukur dalam UA (microamperes). Oleh kerana potensi bias terbalik ke diod simpang PN akhirnya meningkat dan membawa kepada kerosakan voltan terbalik persimpangan PN dan arus diod simpang PN dikendalikan oleh litar luaran. Pecahan terbalik bergantung pada tahap doping kawasan P&N. Selanjutnya, dengan peningkatan bias terbalik, dioda akan menjadi litar pintas kerana terlalu panas dalam litar dan arus arus litar maksimum dalam diod simpang PN.
VI Ciri-ciri PN Junction Diod dalam Reverse Bias
Dalam jenis bias ini, keluk ciri diod ditunjukkan pada kuadran keempat dari rajah di bawah. Arus dalam biasing ini rendah sehingga pemecahan dicapai dan oleh itu dioda kelihatan seperti litar terbuka. Apabila voltan input dari bias terbalik telah mencapai voltan pemecahan, arus terbalik akan meningkat dengan sangat banyak.
PN Junction Diode VI Ciri-ciri dalam Bias Terbalik
Oleh itu, ini semua mengenai diod simpang PN dalam bias sifar, keadaan bias ke hadapan dan bias terbalik dan ciri-ciri VI dari diod simpang PN. Kami harap anda mendapat pemahaman yang lebih baik mengenai konsep ini. Selanjutnya, terdapat keraguan mengenai artikel ini, atau projek elektronik sila berikan maklum balas anda dengan memberi komen di bahagian komen di bawah. Berikut adalah soalan untuk anda, diod manakah yang digunakan dalam phototransistor?
Kredit Foto:
- Ciri VI diod persimpangan PN oleh tutorvista
- Diod Persimpangan PN Biar Sifar oleh akal ahli
