Linh kiện bán dẫn

DIODE Khái niệm và cấu tạo của Diode 1 : Khái niệm Điốtbán dẫn là các linh kiện điện tử thụ động và phi tuyến, cho phép dòng điện điqua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại, sử dụng các tính chấtcủa các chất bán dẫn 2
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Linh kiện bán dẫnLinh kiện bán dẫn - DIODE Khái niệm và cấu tạo Linhkiện bán dẫn - DIODE Khái niệm và cấu tạo của Diode 1 : Khái niệm Điốtbán dẫn là các linh kiện điện tử thụ động và phi tuyến, cho phép dòng điện điqua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại, sử dụng các tính chấtcủa các chất bán dẫn 2 : Tiếp giáp P - N và Cấu tạo của Diode bán dẫn. Khiđã có được hai chất bán dẫn là P và N , nếu ghép hai chất bán dẫn theo mộttiếp giáp P - N ta được một Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm : Tại bề mặttiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuyếch tán sang vùng bán dẫnP để lấp vào các lỗ trống => tạo thành một lớp Ion trung hoà về điện => lớpIon này tạo thành miền cách điện giữa hai chất bán dẫn. Mối tiếp xúc P - N=> Cấu tạo của Diode . * Ở hình trên là mối tiếp xúc P - N và cũng chính làcấu tạo của Diode bán dẫn. Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn. Chàmãi mới xong chõ này (có sự tham khảo tài liệu)******************************** Hoạt động và phân cực cho Diode 1 :Hoạt động Khối bán dẫn loại P chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tíchdương nên khi ghép với khối bán dẫn N (chứa các điện tử tự do) thì các lỗtrống này có xu hướng chuyễn động khuếch tán sang khối N. Cùng lúc khối Plại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối N chuyển sang. Kết quả làkhối P tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện tử) trong khi khối Ntích điện dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống). Ở biên giới hai bênmặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến lại gầnnhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa.Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bứcxạ điện từ có bước sóng gần đó). Điện áp tiếp xúc hình thành. Sự tích điệnâm bên khối P và dương bên khối N hình thành một điện áp gọi là điện áptiếp xúc (UTX). Điện trường sinh ra bởi điện áp có hướng từ khối n đến khốip nên cản trở chuyển động khuếch tán và như vậy sau một thời gian kể từlúc ghép 2 khối bán dẫn với nhau thì quá trình chuyển động khuếch tán chấmdứt và tồn tại điện áp tiếp xúc. Lúc này ta nói tiếp xúc P-N ở trạng thái cânbằng. Điện áp tiếp xúc ở trạng thái cân bằng khoảng 0.6V đối với điốt làmbằng bán dẫn Si và khoảng 0.3V đối với điốt làm bằng bán dẫn Ge. Điệp ápngoài ngược chiều điện áp tiếp xúc tạo ra dòng điện. Hai bên mặt tiếp giáp làvùng các điện tử và lỗ trống dễ gặp nhau nhất nên quá trình tái hợp thườngxảy ra ở vùng này hình thành các nguyên tử trung hòa. Vì vậy vùng biên giớiở hai bên mặt tiếp giáp rất hiếm các hạt dẫn điện tự do nên được gọi là vùngnghèo. Vùng này không dẫn điện tốt, trừ phi điện áp tiếp xúc được cân bằngbởi điện áp bên ngoài. Đây là cốt lõi hoạt động của điốt. Điệp áp ngoài cùngchiều điện áp tiếp xúc ngăn dòng điện. Nếu đặt điện áp bên ngoài ngược vớiđiện áp tiếp xúc, sự khuyếch tán của các điện tử và lỗ trống không bị ngăntrở bởi điện áp tiếp xúc nữa và vùng tiếp giáp dẫn điện tốt. Nếu đặt điện ápbên ngoài cùng chiều với điện áp tiếp xúc, sự khuyếch tán của các điện tử vàlỗ trống càng bị ngăn lại và vùng nghèo càng trở nên nghèo hạt dẫn điện tựdo. Nói cách khác điốt chỉ cho phép dòng điện qua nó khi đặt điện áp theo mộthướng nhất định. 2 : Phân cực cho Diode * Phân cực thuận: Khi ta cấp điệnáp dương (+) vào Anôt ( vùng bán dẫn P ) và điện áp âm (-) vào Katôt ( vùngbán dẫn N ) , khi đó dưới tác dụng tương tác của điện áp, miền cách điện thuhẹp lại, khi điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V ( với Diode loại Si )hoặc 0,2V ( với Diode loại Ge ) thì diện tích miền cách điện giảm bằngkhông => Diode bắt đầu dẫn điện. Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn thì dòngqua Diode tăng nhanh nhưng chênh lệch điện áp giữa hai cực của Diodekhông tăng (vẫn giữ ở mức 0,6V ) ảnh tham khảo Diode (Si) phân cực thuận -Khi Dode dẫn điện áp thuận đựơc gim ở mức 0,6V Cái đường đặc tính củanó là đồ thị UI với u là trục tung và i là trục hoành. Giá trị điện áp đạt đến0.6V thì bão hòa (các pác thông cảm chỗ này vẽ xấu quá các pác cố hiểu nha)Khi Diode (loại Si) được phân cực thuận, nếu điện áp phân cực thuận =1000V Chà xong phần nhỏ này rồi! Còn dài quá!****************************************************** Phân loạivà kiểm tra Diode 1 : Phân loại tụ điện Diode Tìm hiểu cấu tạo và công dụngcủa các loại Diode : Diode ổn áp, Diode thu quang, Diode phát quang, Diodebiến dung, Diode xung, Diode tách sóng, Diode nắn điện * : Diode Zener *Cấu tạo : Diode Zener có cấu tạo tương tự Diode thường nhưng có hai lớpbán dẫn P - N ghép với nhau, Diode Zener được ứng dụng trong chế độ phâncực ngược, khi phân cực thuận Diode zener như diode thường nhưng khi phâncực ngược Diode zener sẽ gim lại một mức điện áp cố định bằng giá trị ghitrên diode. Hình dạng thực tế Thí nghiệm hoạt động của Zenner H.a bổ íchsưu tập Ký hiệu và ứng dụng của Diode zener trong mạch. Sơ đồ trên minhhoạ ứng dụng của Dz, nguồn U1 là nguồn có điện áp thay đổi, Dz là diode ổnáp, R1 là trở hạn dòng. Ta thấy rằng khi nguồn U1 > Dz thì áp trên Dz luônluôn cố định cho dù nguồn U1 thay đổi. Khi nguồn U1 thay đổi thì dòngngược qua Dz thay đổi, dòng ngược qua Dz có giá trị giới hạn khoảng 30mA.Thông thường người ta sử dụng nguồn U1 > 1,5 => 2 lần Dz và lắp trở hạndòng R1 sao cho dòng ngược lớn nhất qua Dz < 30mA. Nếu U1 Dz thìkhi U1 thay đổi => áp trên Dz không đổi. * Diode thu quang Diode thu quanghoạt động ở chế độ phân cực nghịch, vỏ diode có một miếng thuỷ tinh đểánh sáng chiếu vào mối P - N , dòng điện ngược qua diode tỷ lệ thuận vớicường độ ánh sáng chiếu vào diode. Kí hiệu Thí nghiệm vui xem nào pác nàyhoạt động thế nào Lại 1 pác hình ảnh nữa có ích . Cám ơn tác giả đã làm rahình mô phỏngnayf * : Diode phát quang Diode phát phang là Diode phát raánh sáng khi được phân cực thuận, điện áp làm việc của LED khoảng 1,7 =>2,2V dòng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA Led được sử d ...