Een PN-junctie wordt gevormd door een P-type en een N-type component te combineren, wat resulteert in een halfgeleiderdiode. In N-type halfgeleiders zijn de meeste ladingsdragers vrije elektronen, terwijl in P-type halfgeleiders gaten de boventoon voeren. Wanneer een N-type halfgeleider wordt gecombineerd met een P-type, ontstaat een PN-junctie halfgeleiderdiode. Deze halfgeleiderdiode kan ook worden gedefinieerd als een tweepolige component die elektrische stroom in één richting doorlaat en de stroom in de tegenovergestelde richting blokkeert.
Wanneer de diode voorwaarts gepolariseerd is, laat deze de stroom van elektrische stroom door. Bij voorwaartse polarisatie is de positieve aansluiting van een batterij verbonden met de P-type halfgeleider en de negatieve aansluiting is verbonden met de N-type halfgeleider. Bovendien blokkeert het de elektrische stroom in omgekeerde polarisatieomstandigheden, waarbij een spanning in de tegenovergestelde richting wordt toegepast.
Halfgeleidermaterialen zoals silicium, germanium en galliumarsenide worden gebruikt om PN-junctiediodes te maken , waarbij silicium doorgaans de voorkeur geniet boven germanium. Dit komt doordat diodes op siliciumbasis betaalbaarder zijn en bij hogere temperaturen kunnen werken dan diodes op germaniumbasis.
Wat zijn de voorwaartse voorspanningen van silicium- en germaniumdiodes?
Wanneer de siliciumdiode in de voorwaartse richting is voorgespannen, heeft deze een spanning van 0.7 volt (voorwaartse voorspanningsspanning) nodig om de stroom te laten vloeien. Als u een spanning lager dan 0.7 volt aanlegt, werkt de siliciumdiode als een isolator en blokkeert deze de elektrische stroom.
Een germaniumdiode heeft daarentegen een lagere voorwaartse bias-spanning en heeft 0.3 volt nodig om stroom te laten vloeien. Dit betekent dat als de spanning die op een germaniumdiode wordt aangelegd lager is dan 0.3 volt, er geen stroom vloeit. Als je echter 0.3 volt of meer aanlegt, begint de germaniumdiode te geleiden.
Zie ook: Wat is een homojunctie?
Wat zijn de Voordelen van PN-overgangshalfgeleiderdiode?
De basisvoordelen van deze diode in verschillende elektronische toepassingen zijn:
1. Het helpt bij het omzetten van wisselstroom (AC) naar gelijkstroom (DC) in voedingsapparaten.
2. De diode fungeert als schakelaar in digitale elektronica, met name in logische schakelingen. Wanneer de diode in de voorwaartse richting is geschakeld, wordt deze ingeschakeld (kortsluiting) en kan er stroom vloeien. In de omgekeerde richting is de diode uitgeschakeld (open circuit) en wordt de stroom geblokkeerd. Dit schakelgedrag is zeer nuttig in elektronische schakelingen, met name in digitale schakelingen.
Aanbevolen: Wat is multikristallijn silicium?
