Разлика између П-Н Јунцтион Диоде и Зенер Диоде

Диода је најједноставнији полуводички елемент који има једну ПН везу и два терминала. То је пасивни елемент јер струја тече у једном правцу. Зенер диода, напротив, омогућава проток обрнуте струје.

Шта је П-Н Јунцтион Диоде?

Код н-типа полуводича електрони су главни носачи пуњења, док су у полуводичу п типа главни носачи рупе. Када су полупроводници п-типа и н-типа повезани (што се у пракси реализује много сложенијим технолошким процесом од једноставног спајања), јер је концентрација електрона у н-типу много већа од концентрације у п- типа, постоји дифузија електрона и рупа која има за циљ изједначавање концентрације у свим деловима структуре полуводича. Тако се електрони почињу кретати од концентрисанијих до места са мањом концентрацијом, тј. У правцу н-типа ка полупроводнику п-типа..

Слично се односи и на рупе, прелазећи са п-типа на полуводич н-типа. На граници једињења долази до рекомбинације, то јест попуњавања рупа електронима. Тако се око границе једињења формира слој у коме се десило напуштање електрона и рупа, а који је сада делимично позитиван, а делом негативан.

Како се око поља формира негативна и позитивна електрификација, успоставља се електрично поље које има смер од позитивног ка негативном пуњењу. Односно, успоставља се поље чији је правац супротстављен даљем кретању електрона или рупа (правац електрона под утицајем поља је супротан смеру поља).

Када се интензитет поља довољно повећа да спречи даље кретање електрона и рупа, дифузно кретање престаје. Тада се каже да се унутар п-н спајања формира простор просторног наелектрисања. Потенцијална разлика између крајњих тачака овог подручја назива се потенцијалном баријером.

Главни превозници набоја, са обе стране раскрснице, нису у стању да прођу у нормалним условима (одсуство страног поља). Успостављено је електрично поље унутар подручја просторног оптерећења које је најјаче на граници спајања. На собној температури (са уобичајеном концентрацијом адитива), потенцијална разлика ове баријере је око 0,2 В за силицијум или око 0,6 В за германијум диоде.

Шта је Зенер диода?

Кроз непропусну поларизовану п-н везу, тече мала обрнута струја константне засићености. Међутим, у стварној диоди када напон непробојне поларизације пређе одређену вредност, долази до наглог истјецања струје, тако да се струја на крају повећава практично без икаквог даљњег пораста напона.

Вриједност напона код којег долази до наглог цурења струје назива се прекидом или Зенер напоном. Постоје физички два узрока која доводе до пробијања п-н баријере. У врло уским баријерама, које настају услед високог загађења полуводича п и н типа, валентни електрони се могу тунелирати кроз баријеру. Ова појава се објашњава таласном природом електрона.

Распад овог типа назива се Зенеров квар, према истраживачу који га је први објаснио. У ширим баријерама, мањински превозници који слободно прелазе баријеру могу постићи довољну брзину при великим јакостима поља да разбију валентне везе унутар баријере. На овај начин се стварају додатни парови електронских рупа, који доприносе повећању струје.

Капацитет напона снаге Зенер диоде за подручје поларизације пропусне ширине не разликује се од карактеристика уобичајене полуводичке исправљачке диоде. У пољу непропусне поларизације, продори Зенер диоде обично имају ниже вредности од продора напона обичних полуводичких диода, а делују само у пољу непропусне поларизације.

Једном када се догоди прекид п-н везе, струја се може ограничити на одређену дозвољену вредност само спољним отпором, у супротном се диоде уништавају. Вредности продора напона Зенер диоде могу се контролисати током производног процеса. То омогућава производњу диода са пробојним напоном од неколико волти до неколико стотина волти.

Диоде са пропадним напоном мањим од 5 В немају јасно изражен пробој напона и имају негативан коефицијент температуре (пораст температуре смањује Зенер напон). Диоде са УЗ> 5В имају позитиван коефицијент температуре (пораст температуре повећава Зенер напон). Зенер диоде се користе као стабилизатори и ограничивачи напона.