Forskjellen mellom P-N Junction Diode og Zener Diode

Diode er det enkleste halvlederelementet, som har en PN-tilkobling og to terminaler. Det er et passivt element fordi strømmen flyter i en retning. Zener-dioden, tvert imot, tillater strøm av omvendt strøm.

Hva er P-N Junction Diode?

I n-typen av halvleder-elektroner er de viktigste bærerne av ladingen, mens i p-type halvleder, hovedbærerne er hullene. Når p-type og n-type halvledere er koblet til (som i praksis utføres ved en mye mer komplisert teknologisk prosess enn en enkel kopling), da konsentrasjonen av elektroner i n-typen er mye større enn i p- type, det er diffusjon av elektroner og hull, som har til hensikt å utjevne konsentrasjonen i alle deler av halvlederstrukturen. Således begynner elektroner å bevege seg fra mer konsentrert til steder med mindre konsentrasjon, dvs. i retning av n-type til p-type halvleder.

Tilsvarende gjelder dette hull, som beveger seg fra p-type til n-type halvleder. Ved grensens forgrening skjer rekombination, dvs. fylling av hull med elektroner. Dermed er rundt laget av forbindelsen dannet et lag hvor overgivelse av elektroner og hull inntraff, og som nå er delvis positiv og delvis negativ.

Som rundt feltet, dannes en negativ og positiv elektrifisering, et elektrisk felt etableres, som har en retning fra den positive til den negative ladingen. Det vil si at et felt er etablert, hvis retning er å motvirke videre bevegelse av elektroner eller hull (retningen av elektroner under påvirkning av feltet er motsatt retningen av feltet).

Når feltintensiteten øker tilstrekkelig for å hindre ytterligere elektroner og hullbevegelser, opphører den diffuse bevegelsen. Da er det sagt at i et p-n-kryss er et romlig ladningsområde dannet. Den potensielle forskjellen mellom endepunktene i dette området kalles en potensiell barriere.

De største transportørene på ladningen, på begge sider av krysset, kan ikke passere under normale forhold (fravær av fremmedfelt). Et elektrisk felt er blitt etablert innenfor området romlig belastning, som er sterkest ved grensens grense. Ved romtemperatur (med vanlig konsentrasjon av additiv) er den potensielle forskjellen på denne barrieren ca. 0,2 V for silisium eller ca. 0,6 V for germaniumdioder.

Hva er Zener Diode?

Gjennom en ikke-permeabel polarisert p-n-forbindelse, strømmer en liten revers strøm av konstant metning. Imidlertid i ekte diode når spenningen i den ugjennomtrengelige polarisasjonen overstiger en viss verdi, oppstår en plutselig lekkasje av strøm, slik at strømmen etter hvert øker praktisk talt uten ytterligere spenningsforøkning.

Verdien av spenningen der en plutselig lekkasje av strøm oppstår, kalles en sammenbrudd eller Zener-spenning. Det er fysisk to årsaker som fører til nedbryting av p-n-barrieren. I meget smale barrierer, som er produsert av svært høy forurensning av halvledere p og n-type, kan valenselektroner bli tunnelert gjennom barrieren. Dette fenomenet er forklart av elektronens bølgenatur.

En sammenbrudd av denne typen kalles Zener's sammenbrudd, ifølge forskeren som først forklarte det. I bredere barrierer kan minoritetsbåter som fritt krysser barrieren, få nok fart i høye feltstyrker for å bryte valensbindinger i barrieren. På denne måten opprettes flere par elektronhull, noe som bidrar til økningen i dagens.

Strømspenningsegenskapen til Zener-dioden for båndbreddepolarisasjonsområdet adskiller seg ikke fra egenskapene til en felles likriktar-halvlederdiode. På området for ugjennomtrengelig polarisasjon har Zener-diodeinntrengningene vanligvis lavere verdier enn penetrerende spenninger av vanlige halvlederdioder, og de arbeider kun innen impermeabel polarisasjon.

Når sammenbrudd av p-n-tilkoblingen skjer, kan strømmen bare begrenses til en viss tillatbar verdi med ekstern motstand, ellers blir diodene ødelagt. Verdiene av penetreringsspenningen til Zener-dioden kan styres under produksjonsprosessen. Dette gjør det mulig å produsere dioder med en spenningsspenning på flere volt til flere hundre volt.

Dioder med en spenningsspenning på mindre enn 5 V har ikke en tydelig uttalt spenning og har en negativ temperaturkoeffisient (temperaturstigningen reduserer Zener-spenningen). Dioder med UZ> 5V har en positiv temperaturkoeffisient (temperaturstigningen øker Zener-spenningen). Zener-diodene brukes som stabilisatorer og spenningsbegrensere.