Sunday Emmanuel

@sundayemmanuel · 25 Nov 2021

Follow Following

Wat zijn P-N-knooppunten

Een p-n junctiediode wordt gevormd als er een abrupte verandering is van een p-gedoteerd gebied naar een n-gedoteerd gebied binnen hetzelfde halfgeleidermateriaal. Het p-type gebied van de diode staat bekend als de anode (A) terwijl het n-type gebied de kathode (K) wordt genoemd. Bedenk dat een n-type materiaal een grote concentratie aan elektronen en weinig thermisch gegenereerde gaten heeft, terwijl er in p-type materiaal een grote concentratie aan gaten en weinig thermisch gegenereerde elektronen is.

Zodra de kruising is gevormd, worden dragerconcentratiegradiënten zodanig gecreëerd dat gaten diffunderen van de P-zijde naar de n-zijde, terwijl de elektronen diffunderen van de n-zijde naar de p-zijde. wanneer de gaten de n-kant bereiken, worden ze opnieuw gecombineerd met de vrije elektronen, op dezelfde manier combineren elektronen die in de p-zijde diffunderen met de vrije gaten in de p-zijde. Bijgevolg wordt aan weerszijden van het knooppunt een gebied gecreëerd dat vrij is. Deze regio wordt het uitputtingsgebied genoemd.

Nu de mobiele meerderheidsdragers in het p-type materiaal (gaten) over de kruising migreren, laten ze onbeweeglijke negatieve ladingen achter. Dit heeft tot gevolg dat het uitputtingsgebied in de p-zijde negatief wordt opgeladen. Een vergelijkbare situatie zorgt ervoor dat het uitputtingsgebied aan de n-kant positief wordt opgeladen.

Twee soorten bevooroordeelde p-n knooppunten

Voorwaartse bias: Een p-n-junctie zou voorwaartse voorspanning zijn wanneer een DC-spanningsbron met een EMF groter dan het barrièrepotentiaalverschil is verbonden met zijn positieve pool met de anode (A) en de negatieve pool naar de kathode (K). Dit zorgt ervoor dat de meeste dragers worden afgestoten door de bronterminals naar de kruising, d.w.z. elektronen die de meeste dragers in de n-zijde (kathode) zijn, worden afgestoten naar, de kruising door de negatieve pool terwijl de gaten die de meeste loopbanen in de p-zijde (anode) zijn afgestoten naar de kruising door de positieve pool. Het effect hiervan is dat er een recombinatie is van de meerderheid op deze kruising, wat resulteert in stroom van stroom in de voorwaartse richting. Een kleine toename van de aangebrachte spanning in de voorwaartse richting neemt toevlucht tot een exponentiële toename van de stroom als gevolg van de vermindering van de potentiële barrière.

Omgekeerde bias : onder omgekeerde bias omstandigheden is de negatieve pool van de DC-spanningsbron verbonden met de anode (A) en de positieve pool van de kathode (K). Onder deze voorwaarde worden de meeste dragers in het p-gebied (gaten) aangetrokken door de negatieve pool van de spanningsbron, terwijl de elektronen (meerderheidsdragers in n-regio) worden aangetrokken door de positieve pool van de bron, zodat de breedte van het uitputtingsgebied breder wordt en het barrièrepotentieel. verschil wordt versterkt. Aangezien de meerderheidsdrager en niet de kruising oversteekt, is er geen stroom stroom in de voorwaartse richting.

Verdiensten van p-n junctiediode over de vacuümbuis

MERITES

1. P-n junction diode is kleiner, robuuster en duurzamer
2. Ze zijn goedkoper te produceren
3. Ze zijn energiezuiniger omdat ze minder warmte produceren dan de equivalente vacuümdiode.
   
   

1. Ze zijn extreem gevoelig voor warmte. Ze hebben gemakkelijk vernietigd, alleen de nominale waarde van de temperatuur wordt overschreden.
2. Geen huidige verwerkingscapaciteit
3. Nieuwe vermogen om spanning te hanteren