O diodo de junção P-N surgiu no ano 1950. É o bloco de construção mais essencial e básico do dispositivo eletrônico. O diodo de junção PN é um dispositivo de dois terminais, que é formado quando um lado do diodo de junção PN é feito com o tipo p e dopado com o material do tipo N. A junção PN é a raiz dos diodos semicondutores. O vários componentes eletrônicos como BJTs, JFETs, MOSFETs (óxido de metal–FET semicondutor) , LEDs e CIs analógicos ou digitais todos suportam tecnologia de semicondutores. A principal função do diodo semicondutor é facilitar o fluxo de elétrons totalmente em uma direção através dele. Finalmente, ele atua como um retificador. Este artigo fornece informações breves sobre o diodo de junção PN, diodo de junção PN na polarização de encaminhamento e polarização reversa e as características VI do diodo de junção PN
O que é um diodo de junção PN?
Existem três condições de polarização possíveis e duas regiões de operação para o típico Diodo PN-Junção , eles são polarização zero, polarização direta e polarização reversa.
Quando nenhuma tensão é aplicada através do diodo de junção PN, os elétrons se difundem para o lado P e os buracos se difundem para o lado N através da junção e se combinam. Portanto, o átomo aceitador próximo ao tipo P e o átomo doador próximo ao lado N é deixado inutilizado. Um campo eletrônico é gerado por esses carregadores. Isso se opõe à difusão posterior de portadores de carga. Assim, nenhum movimento da região é conhecido como região de depleção ou carga espacial.
Diodo de junção PN
Se aplicarmos polarização direta ao diodo de junção PN, isso significa que o terminal negativo está conectado ao material tipo N e o terminal positivo é conectado ao material tipo P através do diodo, o que tem o efeito de diminuir a largura do Diodo de junção PN.
Se aplicarmos uma polarização reversa ao diodo de junção PN, isso significa que o terminal positivo está conectado ao material tipo N e o terminal negativo está conectado ao material tipo P através do diodo, o que tem o efeito de aumentar a largura de o diodo de junção PN e nenhuma carga pode fluir através da junção
VI Características do Diodo de Junção PN
Diodo de junção PN com polarização zero
Na junção de polarização zero, potencialmente fornece energia potencial mais alta para os orifícios nos terminais do lado P e N. Quando os terminais do diodo de junção estão em curto, poucos carregam a maioria dos portadores de carga no lado P com energia suficiente para superar a barreira potencial de viajar pela região de depleção. Portanto, com a ajuda de portadores de carga majoritários, a corrente começa a fluir no diodo e é denotada como corrente de encaminhamento. Da mesma forma, os portadores de carga minoritários no lado N se movem através da região de depleção na direção reversa e isso é conhecido como corrente reversa.
Diodo de junção PN com polarização zero
A barreira potencial se opõe ao movimento de elétrons e lacunas através da junção e permite que os portadores de carga minoritários passem pela junção PN. No entanto, a barreira potencial ajuda os portadores de carga minoritários no tipo P e tipo N a derivar através da junção PN, então o equilíbrio será estabelecido quando os portadores de carga majoritários forem iguais e ambos se movendo em direções reversas de modo que o resultado líquido seja zero corrente fluindo no circuito. Esta junção está em um estado de equilíbrio dinâmico.
Quando a temperatura do semicondutor aumenta, os portadores de carga minoritários são gerados indefinidamente e, portanto, a corrente de fuga começa a aumentar. Porém, a corrente elétrica não pode fluir, uma vez que nenhuma fonte externa foi conectada à junção PN.
Diodo de junção PN na polarização de encaminhamento
Quando um O diodo de junção PN é conectado em uma polarização direta fornecendo uma tensão positiva ao material tipo P e uma tensão negativa ao terminal tipo N. Se a tensão externa se tornar maior que o valor da barreira de potencial (estimativa de 0,7 V para Si e 0,3 V para Ge, a oposição das barreiras de potencial será superada e o fluxo de corrente começará. Porque a tensão negativa repele elétrons perto de a junção, dando-lhes a energia para se combinar e cruzar com os orifícios sendo empurrados na direção oposta à junção pela voltagem positiva.
Diodo de junção PN em polarização direta
O resultado disso em uma curva característica de corrente zero fluindo até o potencial integrado é chamado de 'corrente de joelho' nas curvas estáticas e, em seguida, um fluxo de alta corrente através do diodo com um ligeiro aumento na tensão externa, conforme mostrado abaixo.
VI Características do Diodo de Junção PN na polarização de encaminhamento
As características VI do diodo de junção PN na polarização de encaminhamento são não lineares, ou seja, não são uma linha reta. Esta característica não linear ilustra que durante a operação da junção N, a resistência não é constante. A inclinação do diodo de junção PN na polarização de encaminhamento mostra que a resistência é muito baixa. Quando uma polarização direta é aplicada ao diodo, ele causa um caminho de baixa impedância e permite conduzir uma grande quantidade de corrente que é conhecida como corrente infinita. Essa corrente começa a fluir acima do ponto do joelho com uma pequena quantidade de potencial externo.
Características do Diodo VI da Junção PN na polarização de encaminhamento
A diferença de potencial através da junção PN é mantida constante pela ação da camada de depleção. A quantidade máxima de corrente a ser conduzida é mantida incompleta pelo resistor de carga porque quando o diodo de junção PN conduz mais corrente do que as especificações normais do diodo, a corrente extra resulta na dissipação de calor e também leva a danos ao dispositivo.
Diodo de junção PN em polarização reversa
Quando um diodo de junção PN é conectado em uma condição de polarização reversa, uma tensão positiva (+ Ve) é conectada ao material tipo N e uma tensão negativa (-Ve) é conectada ao material tipo P.
Quando a tensão + Ve é aplicada ao material tipo N, ela atrai os elétrons para perto do eletrodo positivo e se afasta da junção, enquanto os orifícios na extremidade tipo P também são atraídos para longe da junção perto do eletrodo negativo .
Diodo de junção PN em polarização reversa
Nesse tipo de polarização, o fluxo de corrente através do diodo de junção PN é zero. Porém, o vazamento atual devido aos portadores de carga minoritários flui no diodo que pode ser medido em um UA (microamperes). À medida que o potencial da polarização reversa para o diodo de junção PN, em última análise, aumenta e leva à quebra da tensão reversa da junção PN e a corrente do diodo de junção PN é controlada por um circuito externo. A decomposição reversa depende dos níveis de dopagem das regiões P e N. Além disso, com o aumento na polarização reversa, o diodo ficará em curto-circuito devido ao superaquecimento no circuito e os fluxos máximos de corrente do circuito no diodo de junção PN.
VI Características do diodo de junção PN em polarização reversa
Nesse tipo de polarização, a curva característica do diodo é mostrada no quarto quadrante da figura abaixo. A corrente nesta polarização é baixa até que a ruptura seja alcançada e, portanto, o diodo parece um circuito aberto. Quando a tensão de entrada da polarização reversa atinge a tensão de ruptura, a corrente reversa aumenta enormemente.
Características do diodo de junção PN VI em polarização reversa
Portanto, isso é tudo sobre o diodo de junção PN em polarização zero, polarização direta e condições de polarização reversa e as características VI do diodo de junção PN. Esperamos que você tenha entendido melhor este conceito. Além disso, qualquer dúvida em relação a este artigo, ou projetos eletrônicos dê sua opinião comentando na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, qual diodo é usado no fototransistor?
Créditos fotográficos:
- Características VI do diodo de junção PN por tutorvista
- Diodo de junção PN com polarização zero por mente de especialistas
