PN-переход создается путем объединения P-типа и N-типа компонентов, в результате чего получается полупроводниковый диод. В N-типовых полупроводниках большинство носителей заряда — свободные электроны, тогда как в P-типовых полупроводниках в цепи преобладают дырки. При соединении N-типового полупроводника с P-типовым получается PN-переходный полупроводниковый диод. Этот полупроводниковый диод также можно определить как двухконтактное устройство, которое пропускает электрический ток в одном направлении и блокирует его в противоположном направлении.
Когда диод смещен в прямом направлении, он позволяет протекать электрическому току. При прямом смещении положительный вывод батареи подключается к полупроводнику P-типа, а отрицательный вывод подключается к полупроводнику N-типа. Более того, в условиях обратного смещения, когда напряжение прикладывается в противоположном направлении, он блокирует электрический ток.
Для создания PN-переходных диодов используются полупроводниковые материалы , такие как кремний, германий и арсенид галлия, при этом кремний обычно предпочтительнее германия. Это объясняется тем, что кремниевые диоды более доступны по цене и могут работать при более высоких температурах по сравнению с германиевыми.
Каковы напряжения прямого смещения кремниевых и германиевых диодов?
При прямом смещении кремниевого диода для начала протекания тока требуется напряжение 0.7 вольт (напряжение прямого смещения). Если подать напряжение ниже 0.7 вольт, кремниевый диод будет действовать как изолятор и блокировать электрический ток.
С другой стороны, германиевый диод имеет более низкое напряжение прямого смещения и требует 0.3 вольта для начала протекания тока. Это означает, что если напряжение, приложенное к германиевому диоду, меньше 0.3 В, то ток не будет протекать. Однако, если приложить 0.3 вольта или любое другое напряжение больше этого, германиевый диод начнет проводить ток.
См. также: Что такое гомосоединение?
Каковы Преимущества полупроводникового диода с PN-переходом?
Основные преимущества этого диода в различных электронных приложениях:
1. Он помогает преобразовывать переменный ток (AC) в постоянный ток (DC) в источниках питания.
2. Диод действует как переключатель в цифровой электронике, в логических схемах. При прямом смещении он включается (замыкается накоротко), позволяя току протекать. При обратном смещении он указывает на выключенное состояние (разомкнутая цепь) и блокирует ток. Такое переключение очень полезно в электронных схемах, особенно в цифровых.
Рекомендуем: Что такое поликристаллический кремний?
