Funktionsweise von Dioden

Das Hauptprinzip der Diode besteht darin, die unidirektionale Leitfähigkeit des PN-Übergangs zu nutzen, indem dem PN-Übergang Leitungen und Gehäuse hinzugefügt werden, um eine Diode zu werden.

Die Kristalldiode ist ein PN-Übergang, der von einem P-Typ-Halbleiter und einem N-Typ-Halbleiter gebildet wird, eine Raumladungsschicht wird auf beiden Seiten der Grenzfläche gebildet und ein selbst gebautes elektrisches Feld wird aufgebaut. Wenn keine angelegte Spannung vorhanden ist, ist der Diffusionsstrom, der durch die Differenz der Trägerkonzentration auf beiden Seiten des PN-Übergangs verursacht wird, gleich dem durch das selbst gebaute elektrische Feld verursachte Driftstrom und befindet sich in einem elektrischen Gleichgewichtszustand.

Wenn es in der Außenwelt eine Durchlassspannungsvorspannung gibt, erhöht die gegenseitige Unterdrückung des externen elektrischen Feldes und des selbst gebauten elektrischen Feldes den Diffusionsstrom der Träger und verursacht den Durchlassstrom. Wenn es draußen eine Verpolungsspannung gibt, werden das externe elektrische Feld und das selbst gebaute elektrische Feld weiter verstärkt und bilden einen umgekehrten Sättigungsstrom, der unabhängig vom Wert der umgekehrten Vorspannung innerhalb eines bestimmten Rückspannungsbereichs ist.

Wenn die angelegte Verpolungsspannung bis zu einem bestimmten Niveau hoch ist, erreicht die elektrische Feldstärke in der Raumladungsschicht des PN-Übergangs einen kritischen Wert, was zu einem Multiplikationsprozess von Trägern, einer großen Anzahl von Elektron-Loch-Paaren und einem großen umgekehrten Durchbruchstrom führt. , bekannt als das Zusammenbruchphänomen der Diode. Die umgekehrte Aufschlüsselung der PN-Verbindung kann in Zener-Pannenbildung und Lawinenabbau unterteilt werden.