دیود چیست؟
پشتیبانی آنلاین روبونیچ

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دیود چیست؟

دیود چیست؟

 

دیود چیست؟

دیودها از نیمه هادی های جور N و P ساخته می‌شوند . ( برای شناخت با نیمه هادی ها ،

به صفحه آشنایی با نیمه هادی ها از همین وب سایت مراجعه کنید ) . هرگاه دو کریستال

نیمه هادی نوع N و P به هم اتصال یابند الکترونهای آزاد نیمه هادی نوع N که در نزدیکی

محل اتصال P–N قرار دارا‌هستند به ناحیه P نفوذ می‌کنند و با حفره های کریستال گونه

P ترکیب می‌شوند و براین اساس حفره هایی از فی مابین میروند و الکترونهای آزاد به

طور الکترون های ظرفیت درمی آیند . عبور یک الکترون از محل اتصال منجر ساخت یک

جفت یون می گردد چون وقتی الکترونی از حوزه‌ N به منطقه P وارد می‌گردد در حیطه

دیود چیست؟
دیود چیست؟

N یک اتم پنج ظرفیتی الکترونی را از دست داده و به یون مثبت تبدیل می گردد و در مقابل

، در منطقه P یک اتم سه ظرفیتی الکترونی را اخذ می‌نماید و به یون منفی تبدیل میگردد

. بدین ترتیب در اثر عبور تعداد متعددی الکترون از محل اتصال نیمه هادی ها ، در محل پیوند

تعداد متعددی یون مثبت و منفی ساخت میگردد . این یون ها در کریستال اثبات می باشند

چون به علت پیوند کووالانس بین الکترونهای اتم ها ، نمی توانند مانند الکترونهای آزاد حرکت نمایند .

به این ترتیب در محل لینک منطقه ای به اسم لایه تخلیه به وجود می‌آید که در آن حامل های هدایت الکتریکی

یعنی الکترونها و حفره ها وجود ندارند . به ناحیه تخلیه ، ناحیه سد هم گفته میگردد . یون های مثبت و منفی

در منطقه تخلیه منجر تولید میدان الکتریکی می‌شوند . این میدان الکتریکی با عبور الکترونهای آزاد از محل

اتصال مخالفت میکند . هرگاه میدان ساخت گردیده به حدی رسد که بازدارنده عبور الکترون از محل اتصال

گردد موقعیت تعادل به وجود میاید و بدین صورت دیود کریستالی ساخته می‌گردد . ولتاژ ساخت گردیده

در حیطه تخلیه ، پتانسیل سد نامیده میشود . در صورت (1) ساختمان دیود اکران داده شده‌است .

صورت (1 (

درین صورت یون های مثبت ومنفی در منطقه تخلیه و میدان الکتریکی ساخت گردیده میان

یون ها و همینطور نیمه هادی های جور N و P به خیر و خوبی نمایش داده شده‌است .

درین صورت دایره های سفید رنگ ، بیان‌کننده حفره ها و دایره های دنباله دار قرمز رنگ

، بیان‌کننده الکترونهای آزاد در حال حرکت هستند . به دنبال می‌خواهیم به بازنگری این

مسئله بپردازیم که در صورتی‌که ولتاژی به دو سر اتصال P–N اعمال شود چه اتفاقی روی میدهد .
بایاس کردن اتصال P–N : هرگاه به دو سر اتصال P–N ولتاژی اعمال کنیم گوییم آن را بایاس نموده ایم

. بایاس کردن اتصال P–N به دو صورت بی واسطه و معکوس انجام میگیرد .
بایاس بدون واسطه ( Forward Bias ) : درصورتی که قطب مثبت منبع تغذیه را به نیمه هادی نوع P

و قطب منفی منبع تغذیه را به نیمه هادی نوع N وصل کنیم ، دیود را در بایاس بی واسطه یا موافق

قرار داده ایم . در شکل (2) بایاس بی واسطه دیود اکران داده شده‌است .

شکل (2)

وقتی که میدان الکتریکی ناشی از منبع تغذیه ، میدان الکتریکی پتانسیل سد را خنثی می‌نماید

، حیطه تخلیه و پتانسیل سد از در بین می رود و الکترونهای کریستال N به سمت محل لینک رانده می‌شوند

. این الکترونها وارد کریستال گونه P گردیده و در اثر ترکیب با حفره ها به الکترون ظرفیت تبدیل می گردند

. الکترونهای ظرفیت از حفره ای به حفره دیگر می‌روند تا به انتهای کریستال و سرانجام به قطب مثبت

منشا تغذیه می رسند . چنین به لحاظ میرسد که حفره ها در کریستال جور P در بر خلاف جهت حرکت

الکترونها حرکت می کنند و جریانی را به وجود میاورند ، در حالی که عملاً آن‌ها بدون حرکت هستند .

در بایاس بدون واسطه دیود ، در صورتی‌که ولتاژ دو راز دیود را به تدریج از صفر ارتقا دهیم ، در ابتدا

جریان کمی از مدار عبور خواهد کرد . همین که ولتاژ دو سر دیود به حدود ولتاژ تماس پیوند

P–N رسید جریان شروع به افزایش می‌کند . این ولتاژ حدی را ولتاژ آستانه هدایت دیود میگویند .

در شکل (3) منحنی مشخصه ولت – آمپر دیود در بایاس بی واسطه نمایش داده شده‌است .

شکل (3)

بایاس معکوس ( Reverse Bias ) : چنانچه قطب مثبت منبع تغذیه را به کریستال دسته N و

قطب منفی آن را به کریستال نوع P متصل کنیم ، دیود را در بایاس معکوس یا این که مخالف

قرار داده ایم . در صورت (4) بایاس معکوس دیود نمایش داده شده‌است

صورت (4)

در‌این‌صورت الکترونهایی از قطب منفی منشاء تغذیه وارد نیمه هادی جور P می‌شوند

و با حفره های مجاور منطقه تخلیه ترکیب می‌شوند و براین اساس باعث ارتقا عرض

ناحیه تخلیه در نیمه هادی گونه P میشوند . همینطور در نیمه هادی دسته N ، الکترونهای

اطراف ناحیه تخلیه جذب قطب مثبت منبع تغذیه میشوند و آن نواحی از الکترون تهی میشود

و براین اساس در نیمه هادی گونه N نیز عرض منطقه تخلیه ارتقاء مییابد . با ارتقا منطقه تخلیه

، پتانسیل سد نیز ارتقاء می‌یابد و این ارتقاء پتانسیل سد آنقدر ادامه مییابد تا پتانسیل سد

با ولتاژ منشا تغذیه برابر شود و بعداز آن عرض منطقه تخلیه اثبات خواهد ماند . علت این دستور

این میباشد که هنگامی که پتانسیل سد با ولتاژ منشاء تغذیه برابر می‌شود در نیمه هادی

دسته N ، نیروی دافعه فی مابین یون های منفی و الکترونهای قطب منفی مرجع تغذیه

بازدارنده نزدیک شدن این الکترونها به منطقه تخلیه می گردد و در فیض عرض منطقه تخلیه

در‌این نیمه هادی اثبات میماند . همینطور در نیمه هادی دسته P نیز ، نیروی جاذبه فی

مابین یون های مثبت و الکترونهای اطراف حوزه‌ تخلیه ، بازدارنده بدور شدن این الکترونها

از این نواحی می‌گردد و در فیض درین نیمه هادی نیز پهنا حیطه تخلیه اثبات می‌ماند .

 

دیود چیست؟

 

برای بازدید از سایت های دیگر ما اینجا کلیک کنید.↓↓↓↓

روبونیچ