반도체 다이오드 소개
반도체는 이러한 장치의 빌딩 블록 역할을하는 현대 전자 기기의 중요한 구성 요소입니다. 그들은 절연체와 지휘자로 행동 할 수 있습니다. 반도체는 전자 장치의 효과에 중요합니다. 그들의 적응성은 광범위한 전자 장치를 개발하여 광범위한 요구를 충족시키고 전문 기술을 제공 할 수 있습니다.
반도체 다이오드 란 무엇입니까?
반도체 다이오드는 외부 전압을 적용 할 수 있도록 양쪽 끝에서 금속 접촉을 갖는 P-N 교차점이다. 한 방향으로 전기를 수행 할 수 있습니다.
유형의 p-n 정션 다이오드
전방 바이어스 P-N 정션 다이오드
반도체 다이오드를 가로 질러 적용되는 외부 전압이 사용되어 P 측면이 배터리의 양수 단자에 연결되고 N- 측면이 음의 단자에 연결되도록 다이오드는 정방향 바이어스라고합니다.
P-N 접합에서 형성된 총 전하를 배리어 전압, 장벽 전위 또는 접합 장벽이라고합니다. 이 경우 다이오드의 내장 전압과 고갈 영역의 폭이 감소함에 따라 배리어 높이가 낮아집니다. 이 경우 장벽의 총 전압은 V0-V 인 것으로 결정됩니다.
V0 =초기 전압
v =최종 전압
기호 V0-V는 내장과 응용 전위의 차이를 보여줍니다. 저전압이 적용되면 제한된 수의 전류 운반체 만 접합부를 가로 질러 전달할 수 있습니다. 적용된 전위를 상당한 양으로 증가 시키면 장벽 높이가 크게 감소하고 결과적으로 교차점을 가로 지르는 전류 운반체의 수가 증가합니다. 전방 바이어스의 경우, 전압이 P에서 N으로 적용될 때 배터리의 전위로 인해 고갈 길이가 감소하기 시작합니다.
반전 바이어스 P-N 접합 다이오드
역 바이어스는 배터리의 양극 단자가 다이오드의 N쪽에 연결될 때 발생합니다. 네거티브 터미널은 다이오드의 P 측면에 연결됩니다. 즉, 반대 방향으로 반도체 다이오드를 통해 외부 전압이 적용됩니다
외부 전압이 다이오드를 가로 질러 배치되면 총 전압 장벽이 증가합니다 (V0+V).
V0 =초기 전압
v =최종 전압
고갈 영역도 더욱 포괄적이되었습니다. 결과적으로, 다이오드의 한쪽에서 다른쪽으로 운반체의 이동이 상당히 감소된다. 반도체의 N 쪽에서 나오는 모든 전자는 배터리의 양성 터미널 방향으로 안내됩니다. 구멍은 네거티브 터미널이 연결된 교차로에서 멀어 질 것입니다.
P-N 접합 다이오드의 V-I 특성
교차로를 통한 전압과 회로를 통한 전류 사이의 관계는 P-N 접합 다이오드의 볼트 암페어 (V-I) 특성을 정의합니다.
전압은 일반적으로 x 축을 따라 측정되며 전류는 y 축을 따라 측정됩니다.
그래프에서 다이오드에는 세 가지 별개의 작동 모드가 있음을 알 수 있습니다.
- Zero Bias
- 포워드 바이어스
- 리버스 바이어스
- p-n 정션 다이오드가 제로 바이어스에서 작동하는 동안 외부 전압이 제공되지 않기 때문에. 접합부의 잠재적 장벽은 폐쇄되는 것으로 가정하여 전류가 장치를 통해 흐르는 것을 방지합니다.
- p-n 정션 다이오드의 바이어스 전달 작동 중에, 외부 전압의 양의 단자는 p- 타입에 연결되고, 음성 단자는 장치의 n- 타입에 연결된다. 잠재적 장벽의 감소는 다이오드가 이러한 방식으로 배치 될 때 발생합니다. 실리콘 다이오드에 적용된 전압이 0.7V이고 게르마늄 다이오드에 가해지는 전압은 0.3V이면 잠재적 장벽이 붕괴되고 전류 흐름이 발생합니다.
- 다이오드가 바이어스를 전달할 때 전류는 느리게 진행되며 다이오드에 공급되는 전압이 잠재적 장벽을 초과 할 때 나타나는 곡선은 비선형입니다. 다이오드가 리버스 바이어스에 있으면 전류가 빠르게 증가합니다. 다이오드가 잠재적 장벽을 넘어 서면 일반적으로 동작합니다. 외부 전압이 증가함에 따라 곡선은 신속하게 상승하여 출력 전압에서 선형 곡선을 초래합니다. .
- Pn 접합 다이오드가 음의 바이어스에있는 한, p- 타입은 외부 전압의 음의 단자에 연결되며 N- 타입은 외부 전압의 양의 단자에 연결됩니다. 결과적으로 블록을 만날 가능성이 증가했습니다. 짧은 시간 동안, 인터페이스의 소수 캐리어로 인해 역 포화 전류가 발생합니다.
다양한 응용 분야의 반도체 다이오드
다음은 반도체 다이오드가 어떻게 사용되는지에 대한 몇 가지 예입니다.
- 정류기 다이오드는 교대 전류를 교정하는 데 사용되는 반도체 장치입니다.
- 제너 다이오드는 전자 회로에서 전류와 전압을 안정화시키는 데 사용되는 전기 장치입니다.
- 포토 다이오드는 광 검출기의 기능을 수행합니다.
- 스위칭 다이오드는 두 개의 다른 상태를 빠르게 전환하는 데 사용되는 장치입니다.
- 적외선 광 스펙트럼은 전자 장치 인 LED에 의해 방출됩니다.
- 역 바이어스에 전압을 적용하는 동안 가변 커패시턴스 다이오드를 사용하는 것은 탁월한 선택입니다. >
결론
저항 및 커패시터의 인기에서 3 위를 차지하는 P-N Junction Diode는 가장 광범위하게 사용되는 전기 부품 중 하나입니다. P-N 정션 다이오드는 가장 근본적인 종류의 반도체 다이오드입니다. 크고 작은 전류 레벨 및 고전압 수준 및 저전압 레벨에 대해 다양한 정류 응용 프로그램에 사용됩니다. 이 반도체 장치는 전원 공급 장치를 포함하여 모든 유형의 전자 회로 설계에 광범위한 응용 프로그램이 있습니다.
P-N 정션은 전자가 한 방향으로 이동할 수있는 필수 특징을 가지고 있으며, 이는 가치가 있습니다. 전류는 전자의 흐름으로 구성되기 때문에 전류는 구조물을 가로 질러 한 방식으로만 이동하는 것이 허용되며 접합부를 가로 질러 다른 방향으로 흐르는 것을 방지합니다.
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