• Новинки
    • Servo Magazine №10 2016
    • Nuts and Volts №10 2016
    • журнал Радиоаматор №9 2016
    • журнал Радиоаматор №6 2016

Полупроводниковый диод

Принцип работы полупроводникового диода

Полупроводниковый диод — простейший полупроводниковый прибор, который состоит из одного PN перехода. Главная функция диода — проводить электро ток в одном направлении, и не проводить его в обратном направлении. Диод состоит из полупроводника N-типа и P-типа.

обозначение диода на схеме
В месте соединения P и N-проводников образуется PN-переход (PN-junction). Диод имеет два вывода анод и катод. Вывод, подключенный к полупроводнику N-типа называется катодом, а взвод подключенный к полупроводнику P-типа называется анодом. Ток в диоде протекает только в одном направлении — от анода к катоду.
Диод в состоянии покоя
Итак что же происходит с диодом в состоянии покоя? Если в кратце, то имеющиеся в диоде области N-проводимости и P-проводимости уравновешивают потенциалы на выводах диода. Ток через диод практически не протекает.
диод в состоянии покоя
Обратное включение диода
Для того что бы проверить как диод работает при обратном включении необходимо подключить источник питания — минус к аноду, плюс к катоду.
Благодаря силе притяжения, которая возникает между зарядами разной полярности, электроны из зоны N-проводимости начинают движение от PN перехода к плюсу питания.
Дырки из P-области, аналогично будут двигаться по направлению от PN перехода к минусу источника питания. В результате у электродов повышается плотность вещества. Запускается механизм диффузии, которая толкает частицы в обратном направлении и стремится к равномерной плотности вещества.
В этом состоянии ток через диод не проходит. При дальнейшем повышении напряжения, количество заряженных частиц в PN переходе будет уменьшаться.
обратное включение диода
Прямое включение диода
Для включения диода в прямом направлении необходимо подключить минус к катоду, а плюс источника питания к аноду.
При таком включении, между зарядами с одинаковой полярностью возникают силы отталкивания.
Положительно заряженные дырки движутся от плюса питания на встречу электронам, в свою очередь электроны движутся от минуса источника питания в направлении PN-перехода. Через диод протекает ток ID.
прямое включение диода
Напомню, что направление тока на электро-схемах направленно в противоположном направлении к направлению движения потока электронов.
Недостатки реального полупроводникового диода

Поскольку реальный диод отличается от идеального, то при обратном включении ток все таки протекает (величина этого тока имеет порядок микро или наноампер и ею можна принебречь). Каждый диод имеет предельно допустимое напряжение эксплуатации – напряжение пробоя, превышать которое нежелательно, так как в противном случае может разрушиться кристаллическая структура полупроводника и прибор прийдёт в негодность.

Для нормальной работы диода в прямом включении необходимо подать на него постоянное напряжение смещения (Vϒ): для германиевых диодов – порядка 0,3В, для кремниевых диодов – 0,7В.
Более подробно об этом, и других характеристиках полупроводникового выпрямительного диода пойдет речь в статье ВАХ полупроводникового диода.

Другие записи из категории Диод
Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Меню сайта
x