डायोड
इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरूमा, दुई इलेक्ट्रोडहरू भएको यन्त्र जसले करेन्टलाई एउटै दिशामा प्रवाह गर्न अनुमति दिन्छ प्रायः यसको सुधार कार्यको लागि प्रयोग गरिन्छ। र भेराक्टर डायोडहरू इलेक्ट्रोनिक समायोज्य क्यापेसिटरहरूको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। धेरै जसो डायोडहरू द्वारा स्वामित्वमा रहेको वर्तमान दिशात्मकतालाई सामान्यतया "सुधार" प्रकार्य भनिन्छ। डायोडको सबैभन्दा सामान्य कार्य भनेको एकल दिशामा मात्र प्रवाह गर्न अनुमति दिनु हो (अगाडि पूर्वाग्रह भनेर चिनिन्छ), र यसलाई उल्टो (रिभर्स पूर्वाग्रह भनेर चिनिन्छ) लाई रोक्नु हो। तसर्थ, डायोडहरू चेक भल्भहरूको इलेक्ट्रोनिक संस्करणको रूपमा सोच्न सकिन्छ।
प्रारम्भिक वैक्यूम इलेक्ट्रोनिक डायोडहरू; यो एक इलेक्ट्रोनिक उपकरण हो जसले वर्तमानलाई दिशाहीन रूपमा सञ्चालन गर्न सक्छ। त्यहाँ अर्धचालक डायोड भित्र दुई प्रमुख टर्मिनलहरु संग एक PN जंक्शन छ, र यो इलेक्ट्रोनिक उपकरण लागू भोल्टेज को दिशा अनुसार दिशाहीन वर्तमान चालकता छ। सामान्यतया, एक क्रिस्टल डायोड एक pn जंक्शन इन्टरफेस हो जुन p-प्रकार र n-प्रकार सेमीकन्डक्टरहरू sintering द्वारा बनाईएको हो। स्पेस चार्ज लेयरहरू यसको इन्टरफेसको दुवै छेउमा बनाइन्छ, एक स्व-निर्मित विद्युत क्षेत्र बनाउँछ। जब लागू भोल्टेज शून्य बराबर हुन्छ, pn जंक्शनको दुबै छेउमा चार्ज वाहकहरूको एकाग्रता भिन्नता र स्वनिर्मित विद्युतीय क्षेत्रको कारणले गर्दा हुने बहाव प्रवाह बराबर हुन्छ र विद्युतीय सन्तुलन स्थितिमा हुन्छ। सामान्य अवस्थामा डायोड को विशेषता।
प्रारम्भिक डायोडहरूमा "बिरालो व्हिस्कर क्रिस्टल" र भ्याकुम ट्यूबहरू (युकेमा "थर्मल आयनाइजेशन भल्भ" भनेर चिनिन्छ) समावेश थिए। आजकल सबैभन्दा सामान्य डायोडहरू प्रायः सिलिकन वा जर्मेनियम जस्ता अर्धचालक सामग्रीहरू प्रयोग गर्छन्।
विशेषता
सकारात्मकता
जब फर्वार्ड भोल्टेज लागू गरिन्छ, अगाडिको विशेषताको सुरुमा, फर्वार्ड भोल्टेज धेरै सानो हुन्छ र PN जंक्शन भित्र बिजुली क्षेत्रको अवरुद्ध प्रभावलाई पार गर्न पर्याप्त हुँदैन। अगाडिको प्रवाह लगभग शून्य छ, र यो खण्डलाई मृत क्षेत्र भनिन्छ। अगाडिको भोल्टेज जसले डायोड आचरण बनाउन सक्दैन त्यसलाई डेड जोन भोल्टेज भनिन्छ। जब फर्वार्ड भोल्टेज डेड जोन भोल्टेज भन्दा ठूलो हुन्छ, PN जंक्शन भित्रको बिजुली क्षेत्र परास्त हुन्छ, डायोड अगाडी दिशामा चल्छ, र भोल्टेजको बृद्धि संग वर्तमान छिटो बढ्छ। हालको प्रयोगको सामान्य दायरा भित्र, डायोडको टर्मिनल भोल्टेज प्रवाहको समयमा लगभग स्थिर रहन्छ, र यो भोल्टेजलाई डायोडको अगाडि भोल्टेज भनिन्छ। जब डायोड भरि अगाडि भोल्टेज एक निश्चित मान भन्दा बढी हुन्छ, आन्तरिक विद्युत क्षेत्र चाँडै कमजोर हुन्छ, विशेषता वर्तमान छिटो बढ्छ, र डायोड अगाडि दिशामा सञ्चालन गर्दछ। यसलाई थ्रेसहोल्ड भोल्टेज वा थ्रेसहोल्ड भोल्टेज भनिन्छ, जुन सिलिकन ट्यूबहरूको लागि लगभग 0.5V र जर्मेनियम ट्यूबहरूको लागि 0.1V हो। सिलिकन डायोडको फर्वार्ड कन्डक्शन भोल्टेज ड्रप लगभग 0.6-0.8V छ, र जर्मेनियम डायोडहरूको अगाडि कन्डक्शन भोल्टेज ड्रप लगभग 0.2-0.3V छ।
उल्टो ध्रुवता
जब लागू गरिएको रिभर्स भोल्टेज एक निश्चित दायरा भन्दा बढि हुँदैन, डायोडको माध्यमबाट वर्तमान गुजरने अल्पसंख्यक वाहकहरूको बहाव गतिले बनेको उल्टो प्रवाह हो। सानो रिभर्स करेन्टको कारण, डायोड कट-अफ अवस्थामा छ। यो रिभर्स करन्टलाई रिभर्स सेचुरेसन करेन्ट वा लिकेज करेन्ट पनि भनिन्छ, र डायोडको रिभर्स सेचुरेसन करेन्ट तापक्रमबाट धेरै प्रभावित हुन्छ। सामान्य सिलिकन ट्रान्जिस्टरको रिभर्स करेन्ट जर्मेनियम ट्रान्जिस्टरको भन्दा धेरै सानो हुन्छ। कम-शक्ति सिलिकन ट्रान्जिस्टरको उल्टो संतृप्ति वर्तमान nA को क्रममा हुन्छ, जबकि कम-शक्तिको जर्मेनियम ट्रान्जिस्टरको μA को क्रममा हुन्छ। जब तापक्रम बढ्छ, सेमीकन्डक्टर तापले उत्तेजित हुन्छ, संख्या अल्पसंख्यक वाहकहरू बढ्छ, र उल्टो संतृप्ति वर्तमान पनि तदनुसार बढ्छ।
ब्रेकडाउन
जब लागू गरिएको रिभर्स भोल्टेज एक निश्चित मान भन्दा बढी हुन्छ, रिभर्स करन्ट अचानक बढ्छ, जसलाई विद्युतीय ब्रेकडाउन भनिन्छ। क्रिटिकल भोल्टेज जसले विद्युतीय ब्रेकडाउन निम्त्याउँछ डायोड रिभर्स ब्रेकडाउन भोल्टेज भनिन्छ। जब एक बिजुली ब्रेकडाउन हुन्छ, डायोडले यसको दिशात्मक चालकता गुमाउँछ। यदि डायोड बिजुलीको ब्रेकडाउनको कारणले अधिक तताउँदैन भने, यसको दिशात्मक चालकता स्थायी रूपमा नष्ट नहुन सक्छ। यसको प्रदर्शन अझै पनि लागू भोल्टेज हटाउन पछि पुनर्स्थापित गर्न सकिन्छ, अन्यथा डायोड क्षतिग्रस्त हुनेछ। तसर्थ, डायोडमा लागू गरिएको अत्यधिक रिभर्स भोल्टेज प्रयोगको क्रममा बेवास्ता गर्नुपर्छ।
एक डायोड एक दिशात्मक चालकता संग दुई टर्मिनल उपकरण हो, जसलाई इलेक्ट्रोनिक डायोड र क्रिस्टल डायोड मा विभाजित गर्न सकिन्छ। इलेक्ट्रोनिक डायोडहरूमा फिलामेन्टको तातो हानिको कारणले क्रिस्टल डायोडहरू भन्दा कम दक्षता हुन्छ, त्यसैले तिनीहरू विरलै देखिएका हुन्छन्। क्रिस्टल डायोडहरू अधिक सामान्य र सामान्य रूपमा प्रयोग गरिन्छ। डायोडहरूको एकदिशात्मक चालकता लगभग सबै इलेक्ट्रोनिक सर्किटहरूमा प्रयोग गरिन्छ, र सेमीकन्डक्टर डायोडहरूले धेरै सर्किटहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। तिनीहरू प्रारम्भिक अर्धचालक यन्त्रहरू मध्ये एक हुन् र अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरा छ।
सिलिकन डायोड (गैर चमकदार प्रकार) को फर्वार्ड भोल्टेज ड्रप 0.7V हो, जबकि जर्मेनियम डायोडको अगाडि भोल्टेज ड्रप 0.3V हो। प्रकाश-उत्सर्जक डायोडको अगाडि भोल्टेज ड्रप विभिन्न चम्किलो रङहरूसँग भिन्न हुन्छ। त्यहाँ मुख्यतया तीनवटा रङहरू छन्, र विशिष्ट भोल्टेज ड्रप सन्दर्भ मानहरू निम्नानुसार छन्: रातो बत्ती उत्सर्जन गर्ने डायोडहरूको भोल्टेज ड्रप 2.0-2.2V हो, पहेंलो प्रकाश-उत्सर्जक डायोडहरूको भोल्टेज ड्रप 1.8-2.0V हो, र भोल्टेज हरियो प्रकाश उत्सर्जक डायोडको ड्रप 3.0-3.2V छ। सामान्य प्रकाश उत्सर्जनको समयमा मूल्याङ्कन गरिएको वर्तमान लगभग 20mA छ।
डायोडको भोल्टेज र वर्तमान रैखिक रूपमा सम्बन्धित छैन, त्यसैले समानान्तरमा विभिन्न डायोडहरू जडान गर्दा, उपयुक्त प्रतिरोधकहरू जडान हुनुपर्छ।
विशेषता वक्र
PN जंक्शनहरू जस्तै, डायोडहरूमा दिशाहीन चालकता हुन्छ। सिलिकन डायोडको विशिष्ट भोल्ट एम्पियर विशेषता वक्र। जब फर्वार्ड भोल्टेज डायोडमा लागू गरिन्छ, भोल्टेज मान कम हुँदा वर्तमान अत्यन्त सानो हुन्छ; जब भोल्टेज 0.6V भन्दा बढी हुन्छ, वर्तमान तीव्र रूपमा बढ्न थाल्छ, जसलाई सामान्यतया डायोडको टर्न-अन भोल्टेज भनिन्छ; जब भोल्टेज लगभग 0.7V पुग्छ, डायोड पूर्ण प्रवाहकीय अवस्थामा हुन्छ, जसलाई सामान्यतया डायोडको कन्डक्शन भोल्टेज भनिन्छ, प्रतीक UD द्वारा प्रतिनिधित्व गरिन्छ।
जर्मेनियम डायोडहरूको लागि, टर्न-अन भोल्टेज 0.2V र कन्डक्शन भोल्टेज UD लगभग 0.3V हो। जब डायोडमा रिभर्स भोल्टेज लागू गरिन्छ, भोल्टेज मान कम हुँदा वर्तमान एकदमै सानो हुन्छ, र यसको हालको मान रिभर्स सेचुरेसन IS हो। जब रिभर्स भोल्टेज एक निश्चित मान भन्दा बढी हुन्छ, वर्तमान तीव्र रूपमा बढ्न थाल्छ, जसलाई रिभर्स ब्रेकडाउन भनिन्छ। यो भोल्टेजलाई डायोडको रिभर्स ब्रेकडाउन भोल्टेज भनिन्छ र प्रतीक UBR द्वारा प्रतिनिधित्व गरिन्छ। विभिन्न प्रकारका डायोडहरूको ब्रेकडाउन भोल्टेज UBR मानहरू धेरै भिन्न हुन्छन्, दसौं भोल्टदेखि हजारौं भोल्टसम्म।
उल्टो ब्रेकडाउन
जेनर ब्रेकडाउन
रिभर्स ब्रेकडाउनलाई मेकानिजमको आधारमा दुई प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ: जेनर ब्रेकडाउन र हिमस्खलन ब्रेकडाउन। उच्च डोपिङ एकाग्रताको अवस्थामा, बाधा क्षेत्रको सानो चौडाइ र ठूलो रिभर्स भोल्टेजको कारण, बाधा क्षेत्रमा सहसंयोजक बन्ड संरचना नष्ट हुन्छ, जसले भ्यालेन्स इलेक्ट्रोनहरू सहसंयोजक बन्धनहरूबाट मुक्त हुन र इलेक्ट्रोन होल जोडीहरू उत्पन्न गर्दछ, वर्तमान मा एक तेज वृद्धि को परिणामस्वरूप। यो ब्रेकडाउनलाई जेनर ब्रेकडाउन भनिन्छ। यदि डोपिङ एकाग्रता कम छ र बाधा क्षेत्रको चौडाइ चौडा छ भने, यो जेनर ब्रेकडाउनको कारण गर्न सजिलो छैन।
हिमस्खलन ब्रेकडाउन
ब्रेकडाउनको अर्को प्रकार हिमस्खलन ब्रेकडाउन हो। जब रिभर्स भोल्टेज ठूलो मानमा बढ्छ, लागू गरिएको विद्युतीय क्षेत्रले इलेक्ट्रोन बहाव गतिलाई गति दिन्छ, कोभ्यालेन्ट बन्डमा भ्यालेन्स इलेक्ट्रोनहरूसँग टक्कर दिन्छ, तिनीहरूलाई कोभ्यालेन्ट बन्डबाट बाहिर निकाल्छ र नयाँ इलेक्ट्रोन होल जोडीहरू उत्पन्न गर्दछ। भर्खरै उत्पन्न भएका इलेक्ट्रोन प्वालहरू विद्युतीय क्षेत्रद्वारा द्रुत हुन्छन् र अन्य भ्यालेन्स इलेक्ट्रोनहरूसँग टक्कर हुन्छन्, चार्ज वाहकहरूमा वृद्धि र करेन्टमा तीव्र वृद्धि जस्ता हिमपहिरो निम्त्याउँछ। यस प्रकारको ब्रेकडाउनलाई हिमपात ब्रेकडाउन भनिन्छ। ब्रेकडाउनको प्रकारको बाबजुद, यदि वर्तमान सीमित छैन भने, यसले PN जंक्शनमा स्थायी क्षति निम्त्याउन सक्छ।
पोस्ट समय: अगस्ट-08-2024