Forskel mellem P-N Junction Diode og Zener Diode

Diode er det enkleste halvlederelement, der har en PN-forbindelse og to klemmer. Det er et passivt element, fordi strømmen flyder i en retning. Zener-dioden tillader tværtimod strømning af omvendt strøm.

Hvad er P-N Junction Diode?

I n-type halvlederelektroner er de vigtigste bærere af ladningen, mens i p-type halvleder er hovedbærerne hullerne. Når p-type og n-type halvledere er forbundet (som i praksis realiseres ved en meget mere kompliceret teknologisk proces end en simpel kobling), da koncentrationen af ​​elektroner i n-typen er meget større end i p- type, er der en diffusion af elektroner og huller, der sigter mod at udligne koncentrationen i alle dele af halvlederstrukturen. Således begynder elektroner at bevæge sig fra mere koncentreret til steder med mindre koncentration, dvs. i retning af n-type til p-type halvleder.

Tilsvarende gælder dette for huller, der flytter fra p-type til n-type halvleder. Ved forbindelsens grænse forekommer rekombination, dvs. fyldning af huller med elektroner. Rundt forbindelsens grænse dannes der et lag, hvor forladelse af elektroner og huller forekom, og som nu delvis er positivt og til dels negativt.

Som rundt omkring i marken dannes en negativ og positiv elektrificering, etableres et elektrisk felt, der har en retning fra den positive til den negative ladning. Det vil sige at der oprettes et felt, hvis retning er sådan, at den modsætter sig den videre bevægelse af elektroner eller huller (retningen af ​​elektroner under påvirkning af feltet er modsat retningen af ​​feltet).

Når feltintensiteten øges tilstrækkeligt til at forhindre yderligere elektroner og hulbevægelse, ophører den diffuse bevægelse. Derefter siges det, at inden for p-n-krydset dannes et rumligt ladningsområde. Den potentielle forskel mellem slutpunkterne i dette område kaldes en potentiel barriere.

De største transportører af ladningen på begge sider af krydset er ikke i stand til at passere under normale forhold (fravær af et fremmed felt). Der er etableret et elektrisk felt inden for det rumlige belastningsområde, der er stærkest ved krydsets grænse. Ved stuetemperatur (med den sædvanlige koncentration af tilsætningsstof) er den potentielle forskel for denne barriere ca. 0,2 V for silicium eller ca. 0,6 V for germaniumdioder.

Hvad er Zener Diode?

Gennem en ikke-permeabel polariseret p-n-forbindelse strømmer en lille omvendt strøm med konstant mætning. I ægte diode, når spændingen i den uigennemtrængelige polarisering overstiger en bestemt værdi, opstår der imidlertid en pludselig lækage af strøm, så strømmen til sidst øges praktisk taget uden yderligere stigning i spænding.

Værdien af ​​den spænding, hvori en pludselig lækage af strøm opstår, kaldes en sammenbrud eller Zener-spænding. Der er fysisk to årsager, der fører til nedbrydning af p-n-barrieren. I meget smalle barrierer, der produceres ved meget høj forurening af halvledere p og n-type, kan valenselektroner tunneleres gennem barrieren. Dette fænomen forklares med elektronets bølgekarakter.

En opdeling af denne type kaldes Zener's opdeling, ifølge forskeren, der først forklarede det. I bredere barrierer kan minoritetsselskaber, der frit krydser barrieren, vinde nok hastighed ved høje feltstyrker til at bryde valensbindinger inden i barrieren. På denne måde oprettes yderligere par elektronhuller, som bidrager til stigningen i strømmen.

Effekt-spændingskarakteristikken for Zener-dioden for båndbreddepolarisationsområdet adskiller sig ikke fra egenskaberne for en fælles ensretter-halvlederdiode. Inden for impermeabel polarisering har Zener-diodeindtrængninger normalt lavere værdier end penetrationsspændingerne for almindelige halvlederdioder, og de fungerer kun inden for impermeabel polarisering..

Når nedbrydningen af ​​p-n-forbindelsen sker, kan strømmen kun begrænses til en bestemt tilladt værdi med en ekstern modstand, ellers ødelægges dioderne. Værdierne af Zener-diodens penetreringsspænding kan styres under produktionsprocessen. Dette gør det muligt at producere dioder med en nedbrydningsspænding på flere volt op til flere hundrede volt.

Dioder med en nedbrydningsspænding på mindre end 5V har ikke en tydelig udtalt nedbrydningsspænding og har en negativ temperaturkoefficient (stigningen i temperatur formindsker Zener-spændingen). Dioder med UZ> 5V har en positiv temperaturkoefficient (stigningen i temperatur øger Zener-spændingen). Zener-dioderne bruges som stabilisatorer og spændingsbegrænsere.

Forskel mellem P-N Junction Diode og Zener Diode

1. Definition af P-N Junction Diode og Zener Diode

Diode er en elektronisk komponent, der tillader strømmen af ​​elektricitet i en retning uden modstand (eller med meget lidt modstand), mens den i den modsatte retning har en uendelig (eller i det mindste meget høj) modstand. Zener-dioder tillader tværtimod omvendt strømstrøm, når Zener-spændingen er nået.

2. Konstruktion af P-N Junction Diode og Zener Diode

P-n-forbindelsesdiode består af to halvlederlag (p-type - anode og n-type - katode). I tilfælde af Zener-dioder skal koncentrationen af ​​urenhederne i halvlederne bestemmes nøjagtigt (typisk markant højere end i p-n-dioder) for at opnå den ønskede nedbrydningsspænding.

3. Anvendelse af P-N Junction Diode og Zener Diode

De første bruges som ensrettere, bølgeformere, omskiftere, spændingsmultiplikatorer. Zener-dioder bruges ofte som spændingsstabilisatorer.

P-N Junction Diode vs. Zener Diode

Resumé af P-N Junction Diode og Zener Diode

• P-n-forbindelsesdioder er lavet af to (p og n) halvlederlag, hvilket tillader strøm at kun strømme i en retning og således bruges som ensretter.
• Zener-dioder er specifikt doteret, idet de er i stand til at overføre strøm i begge retninger. Mest brugt som spændingsstabilisatorer.