Skirtumas tarp P-N sankryžos diodo ir Zenerio diodo

Diodas yra paprasčiausias puslaidininkių elementas, turintis vieną PN jungtį ir du gnybtus. Tai yra pasyvus elementas, nes srovė teka viena kryptimi. „Zener“ diodas, atvirkščiai, leidžia tekėti atvirkštine srove.

Kas yra P-N sankryžos diodas?

N tipo puslaidininkių elektronai yra pagrindiniai įkrovos nešėjai, o p tipo puslaidininkių pagrindiniai nešėjai yra skylės. Kai yra sujungti p ir n tipo puslaidininkiai (o tai praktiškai įgyvendinama daug sudėtingesniu technologiniu procesu nei paprastas sukabinimas), nes elektronų koncentracija n tipo yra daug didesnė nei p- tipo, vyksta elektronų ir skylių difuzija, kurios tikslas yra išlyginti koncentraciją visose puslaidininkio struktūros dalyse. Taigi elektronai pradeda judėti iš labiau koncentruotos į vietas, kuriose mažesnė koncentracija, t. Y. Nuo n tipo iki p tipo puslaidininkio..

Panašiai tai taikoma skylėms, pereinančioms iš p tipo į n tipo puslaidininkius. Prie junginio ribos vyksta rekombinacija, t.y., skylių užpildymas elektronais. Taigi aplink junginio ribą susidaro sluoksnis, kuriame buvo atsisakyta elektronų ir skylių, kuris dabar yra iš dalies teigiamas, o iš dalies neigiamas.

Aplink lauką susidaro neigiama ir teigiama elektrifikacija, sukuriamas elektrinis laukas, kuris turi kryptį nuo teigiamo iki neigiamo. Tai yra, yra sukurtas laukas, kurio kryptis yra tokia, kad prieštarautų tolimesniam elektronų ar skylių judėjimui (lauko paveiktų elektronų kryptis yra priešinga lauko krypčiai).

Kai lauko intensyvumas pakankamai padidėja, kad būtų išvengta tolesnio elektronų ir skylių judėjimo, difuzinis judėjimas nutrūksta. Tada sakoma, kad p-n sankryžoje susidaro erdvinio krūvio zona. Galimas skirtumas tarp šios srities galinių taškų vadinamas potencialiu barjeru.

Pagrindiniai įkrovos nešėjai iš abiejų sankryžos pusių normaliomis sąlygomis negali praeiti (nėra pašalinio lauko). Erdvinės apkrovos srityje, kuri yra stipriausia ties sankryžos riba, buvo nustatytas elektrinis laukas. Kambario temperatūroje (su įprasta priedo koncentracija) šio barjero potencialų skirtumas yra apie 0,2 V siliciui ir apie 0,6 V germanio diodams.

Kas yra Zenerio diodas?

Per nelaidžią poliarizuotą p-n jungtį teka nedidelė atvirkštinė nuolatinio soties srovė. Tačiau realiame diode, kai nepralaidžios poliarizacijos įtampa viršija tam tikrą vertę, staigus srovės nutekėjimas įvyksta taip, kad srovė ilgainiui padidėja praktiškai daugiau nedidinant įtampos..

Įtampa, kurioje atsiranda staigus srovės nutekėjimas, vertė vadinama gedimo arba Zenerio įtampa. Fiziškai yra dvi priežastys, dėl kurių p-n barjeras nutrūksta. Labai siaurose užtvarose, kurias sukuria labai didelė p ir n tipo puslaidininkių tarša, valentiniai elektronai gali būti tuneluojami per barjerą. Šis reiškinys paaiškinamas elektrono bangos pobūdžiu.

Pasak tyrėjo, kuris pirmą kartą jį paaiškino, šio tipo suskirstymas vadinamas Zenerio suskirstymu. Platesnėse kliūtyse mažumos vežėjai, laisvai kertantys barjerą, gali įgyti pakankamai greitį esant dideliam lauko stiprumui, kad sulaužytų valentinius ryšius barjero viduje. Tokiu būdu sukuriamos papildomos elektronų skylių poros, kurios prisideda prie srovės padidėjimo.

Pralaidumo poliarizacijos srities „Zener“ diodo galios ir įtampos charakteristika nesiskiria nuo bendro lygintuvo puslaidininkio diodo charakteristikų. Nelaidžios poliarizacijos srityje „Zener“ diodo prasiskverbimai paprastai turi mažesnes vertes nei įprastų puslaidininkinių diodų įsiskverbimo įtampa, ir jie veikia tik nepralaidžios poliarizacijos srityje..

Kai nutrūksta p-n jungtis, srovė gali būti apribota iki tam tikros leistinos vertės tik esant išoriniam pasipriešinimui, kitaip diodai sunaikinami. „Zener“ diodo įsiskverbiančios įtampos vertes galima kontroliuoti gamybos proceso metu. Tai leidžia gaminti diodus, kurių gedimo įtampa yra nuo kelių voltų iki kelių šimtų voltų.

Diodai, kurių skilimo įtampa yra mažesnė nei 5 V, neturi aiškiai išreikštos skilimo įtampos ir turi neigiamą temperatūros koeficientą (pakilus temperatūrai sumažėja Zenerio įtampa). Diodai, kurių UZ> 5V, turi teigiamą temperatūros koeficientą (pakilus temperatūrai padidėja Zenerio įtampa). „Zener“ diodai naudojami kaip stabilizatoriai ir įtampos ribotuvai.

Skirtumas tarp P-N sankryžos diodo ir Zenerio diodo

1. Apibrėžimas P-N sankryžos diodas ir Zenerio diodas

Diodas yra elektroninis komponentas, leidžiantis tekėti elektrai viena kryptimi be pasipriešinimo (arba su labai mažu pasipriešinimu), o priešinga kryptimi - begalinis (arba bent jau labai didelis) pasipriešinimas. „Zener“ diodai, atvirkščiai, leidžia atvirkštinį srovės srautą, kai pasiekiama „Zener“ įtampa.

2. P-N sankryžos diodo ir Zenerio diodo konstrukcija

P-n sankryžos diodas susideda iš dviejų puslaidininkių sluoksnių (p tipo - anodo ir n tipo - katodo). Jei naudojamas Zenerio diodas, reikia tiksliai nustatyti priemaišų koncentracijas puslaidininkiuose (paprastai žymiai didesnes nei p-n dioduose), kad būtų galima gauti norimą skilimo įtampą..

3. P-N sankryžos diodo ir Zenerio diodo pritaikymas

Pirmieji naudojami kaip lygintuvai, bangų formuotojai, perjungikliai, įtampos daugikliai. „Zener“ diodai dažniausiai naudojami kaip įtampos stabilizatoriai.

P-N sankryžos diodas prieš Zenerio diodą

P-N sankryžos diodo ir Zenerio diodo santrauka

• P-n jungiamieji diodai yra sudaryti iš dviejų (p ir n) puslaidininkių sluoksnių, leidžiančių srovei tekėti tik viena kryptimi, todėl naudojami kaip lygintuvai.
• „Zener“ diodai yra specialiai išdarinėti, galintys perduoti srovę abiem kryptimis. Dažniausiai naudojami kaip įtampos stabilizatoriai.