Perbezaan antara diod p-n simpang dan diod zener

Diod adalah elemen semikonduktor yang paling mudah, yang mempunyai satu sambungan PN dan dua terminal. Ia adalah elemen pasif kerana aliran semasa ke satu arah. Diod zener, sebaliknya, membolehkan mengalir arus terbalik.

Apa itu diod P-N Junction?

Dalam n-jenis elektron semikonduktor adalah pembawa utama pengisian, manakala dalam semikonduktor p-jenis, pembawa utama adalah lubang. Apabila p-jenis dan n-jenis semikonduktor disambungkan (yang dalam amalan direalisasikan oleh proses teknologi yang lebih rumit daripada gandingan mudah), kerana kepekatan elektron dalam jenis N jauh lebih besar daripada yang di P- jenis, terdapat penyebaran elektron dan lubang, yang bertujuan menyamakan kepekatan di semua bahagian struktur semikonduktor. Oleh itu, elektron mula bergerak dari lebih tertumpu ke tempat -tempat yang kurang tumpuan, i.e. Ke arah N-jenis ke semikonduktor p-jenis.

Begitu juga ini berlaku untuk lubang, bergerak dari p-jenis ke semikonduktor n-jenis. Di sempadan kompaun, rekombinasi berlaku, i.e. Mengisi lubang dengan elektron. Oleh itu, di sekitar sempadan kompaun, lapisan terbentuk di mana meninggalkan elektron dan lubang berlaku, dan yang kini sebahagiannya positif, dan sebahagiannya negatif.

Seperti di sekitar lapangan, elektrifikasi negatif dan positif terbentuk, medan elektrik ditubuhkan, yang mempunyai arah dari positif kepada pengecasan negatif. Iaitu, medan ditubuhkan, yang arahnya seperti menentang pergerakan elektron atau lubang selanjutnya (arah elektron di bawah pengaruh bidang itu bertentangan dengan arah bidang).

Apabila intensiti medan meningkat dengan cukup untuk mencegah pergerakan elektron dan lubang selanjutnya, pergerakan meresap terhenti. Kemudian dikatakan bahawa dalam persimpangan p-n kawasan caj spatial terbentuk. Perbezaan berpotensi antara titik akhir kawasan ini dipanggil penghalang yang berpotensi.

Pembawa utama pertuduhan, di kedua -dua belah persimpangan, tidak dapat lulus dalam keadaan normal (ketiadaan medan asing). Medan elektrik telah ditubuhkan di kawasan beban ruang, yang paling kuat di sempadan persimpangan. Pada suhu bilik (dengan kepekatan aditif biasa), perbezaan potensi penghalang ini adalah kira -kira 0.2v untuk silikon atau kira -kira 0.6v untuk diod germanium.

Apa itu diod zener?

Melalui sambungan P-N terpolarisasi yang tidak telap, arus terbalik kecil aliran tepu tetap. Walau bagaimanapun, dalam diod sebenar apabila voltan polarisasi yang tidak dapat ditembusi melebihi nilai tertentu, kebocoran tiba -tiba berlaku, sehingga arus akhirnya meningkat secara praktikal tanpa peningkatan voltan selanjutnya.

Nilai voltan di mana kebocoran tiba -tiba timbul semasa dipanggil pecahan atau voltan zener. Terdapat dua sebab secara fizikal yang menyebabkan pecahan penghalang P-N. Dalam halangan yang sangat sempit, yang dihasilkan oleh pencemaran semikonduktor semikonduktor p dan n yang sangat tinggi, elektron valensi dapat diasingkan melalui halangan. Fenomena ini dijelaskan oleh sifat gelombang elektron.

Pecahan jenis ini dipanggil pecahan Zener, menurut penyelidik yang pertama kali menjelaskannya. Dalam halangan yang lebih luas, pembawa minoriti bebas melintasi halangan dapat memperoleh kelajuan yang cukup pada kekuatan medan yang tinggi untuk memecahkan bon valensi dalam halangan. Dengan cara ini, pasang tambahan lubang elektron dibuat, yang menyumbang kepada peningkatan semasa.

Ciri-ciri voltan kuasa diod zener untuk kawasan polarisasi jalur lebar tidak berbeza daripada ciri-ciri diod semikonduktor penerus yang biasa. Dalam bidang polarisasi yang tidak dapat ditembusi, penembusan diod zener biasanya mempunyai nilai yang lebih rendah daripada voltan menembusi diod semikonduktor biasa, dan mereka hanya bekerja dalam bidang polarisasi yang tidak dapat ditembusi.

Sebaik sahaja pecahan sambungan p-n berlaku, arus boleh dihadkan kepada nilai tertentu yang dibenarkan hanya dengan rintangan luaran, jika tidak diod dimusnahkan. Nilai -nilai voltan menembusi diod zener dapat dikawal semasa proses pengeluaran. Ini memungkinkan untuk menghasilkan dioda dengan voltan kerosakan beberapa volt sehingga beberapa ratus volt.

Diod dengan voltan kerosakan kurang daripada 5V tidak mempunyai voltan kerosakan yang jelas dan mempunyai pekali suhu negatif (kenaikan suhu mengurangkan voltan zener). Diod dengan UZ> 5V mempunyai pekali suhu positif (kenaikan suhu meningkatkan voltan zener). Diod zener digunakan sebagai penstabil dan pembatas voltan.

Perbezaan antara diod p-n simpang dan diod zener

1. Definisi Diode P-N Junction dan Zener Diode

Diod adalah komponen elektronik yang membolehkan aliran elektrik dalam satu arah tanpa rintangan (atau dengan rintangan yang sangat sedikit) manakala di arah yang bertentangan mempunyai rintangan tak terhingga (atau sekurang -kurangnya sangat tinggi). Diod Zener, sebaliknya, membolehkan aliran semasa terbalik apabila voltan zener dicapai.

2. Pembinaan Diode P-N Junction dan Zener Diode

Diod P -N Junction terdiri daripada dua lapisan semikonduktor (jenis P - Anode dan N jenis - Katod). Sekiranya diod zener, kepekatan kekotoran dalam semikonduktor mesti ditentukan dengan tepat (biasanya jauh lebih tinggi daripada diod P-N) untuk mendapatkan voltan kerosakan yang dikehendaki.

3. Permohonan Diode P-N Junction dan Zener Diode

Yang pertama digunakan sebagai penerus, pembentuk gelombang, penukar, pengganda voltan. Diod Zener paling sering digunakan sebagai penstabil voltan.

P-N Junction Diode vs. Zener Diode

Ringkasan Diode P-N Junction dan Zener Diode

• Diod persimpangan p-n diperbuat daripada lapisan semikonduktor dua (p dan n), membenarkan arus mengalir dalam satu arah, sehingga digunakan sebagai penerus.
• Diod Zener secara khusus doped, dapat menghantar arus ke kedua -dua arah. Paling biasa digunakan sebagai penstabil voltan.