Was ist eine Junction -Diode?
Eine Junction -Diode ist ein Halbleiterkristall, der normalerweise aus Silizium besteht und zwei elektrische Klemmen befestigt sind. Eine P-N-Junction-Diode ist die häufigste Art der Halbleiterdiode. Die Anschluss -Diodeneigenschaften ermöglichen es ihm typischerweise, Strom leicht in eine Richtung zu leiten, aber nicht in der anderen. Übergangsdioden können verwendet werden, um den Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC), Sense -Temperatur und Schaltkreise vor schädlichen Spannungen zu ändern. Sie können auch Licht erzeugen und spüren, logische Tore bilden und viele andere Funktionen ausführen. Unter vielen anderen elektronischen Geräten werden in Geräten wie Radios, Fernsehgeräte und CD -Laufwerken verschiedene Arten von Übergangsdioden verwendet.
Wenn eine Übergangsdiode hergestellt wird, wird sein Kristall auf einer Seite mit positiven Ladungsträgern vom Typ p-Typ implantiert. Die andere Seite wird mit negativen Ladungsträgern vom Typ n-Typ implantiert, die Elektronen sind. Die dünne Region dazwischen ist als P-N-Übergang bekannt. Einige Elektronen wandern über die Kreuzung, um sich mit HOL zu kombinierenes und umgekehrt. Dies erzeugt einen schmalen Bereich der neutralen Ladung um die Kreuzung, die als Verarmungsschicht bezeichnet wird.
Wenn eine Vorwärtsvorspannungsspannung über die Übergangsdiode aufgetragen wird, erzwingt sie typischerweise mehr Elektronen in den Bereich des N-Typs. Es erzwingt auch mehr Löcher in die Region P-Typ. Wenn diese Spannung zunimmt, verengt sich die Erschöpfungsschicht. Dies erleichtert es, dass Strom über den Übergang fließt. Sobald die Vorwärtsverzerrung eine bestimmte Spannung überschreitet, kann der Strom ganz leicht fließen.
Wenn das Gegenteil, eine umgekehrte Vorspannung, angewendet wird, können mehr Löcher aus der Region vom P-Typ und mehr Elektronen aus dem N-Typ-Bereich extrahiert werden. Die Löcher und Elektronen werden von der Kreuzung entfernt, wodurch die Verarmungsschicht erweitert wird. Dies macht es normalerweise schwerer, den Strom zu fließen. Wenn die Spannung der umgekehrten Vorspannung zunimmt, verlangsamt sich der Strom über den Übergang auf fast Null. Die verbleibende "Leckage"ENT ist oft sehr klein, kann aber mit der Diodenübergangstemperatur zunehmen.
Eine Junction -Diode hat viele Verwendungszwecke, die sich auf die Fähigkeit beziehen, Strom nur in eine Richtung zu führen. Zum Beispiel kann es Wechselstrom in DC konvertieren, auch als Richtigkeit bezeichnet. Es kann auch das Audiosignal vom Funkfrequenzsignal (RF) in einem Funkempfänger trennen. Bei Steuerschaltungen können Anschlussdioden Schutz vor Stromspitzen bieten, wenn ein hochstromreiches Gerät wie eine Motor- oder Relaisspule ein- oder ausgeschaltet ist. Viele Arten von integrierten Schaltungen verwenden Dioden auf jedem Stift, um zu verhindern, dass übermäßige Außenspannungen den Chip beschädigen.
Junction-Dioden können ohne das dunkle Kunststoff, in dem sie typischerweise eingeschlossen sind, sehr hellempfindlich sein. Sie werden üblicherweise als Fotodioden verwendet, um Licht zu erfassen, und in Solarzellen, um Licht in Elektrizität umzuwandeln. Eine lichtemittierende Diode (LED) ist eine Junction-Diode, die Photonen erzeugt. LEDs existieren in einer Vielzahl von Farben und können Licht von Infrarot bis nahe Ultrieren erzeugenAviolett. Sie werden häufig auch als Statusindikatoren in elektronischen Geräten verwendet. Eine Laserdiode erzeugt Licht einer einzelnen Wellenlänge, die normalerweise durch einen polierten Hohlraum in seiner Verpackung fokussiert wird. Laserdioden werden häufig in Hochgeschwindigkeitskommunikation und Verbraucher-CD/DVD-Laufwerken verwendet.
Weitere Anwendungen von Übergangsdioden umfassen Logik -Tore, Tastaturmatrizen, Temperatursensoren und Spannungsregulatoren. Eine Junction-Diode kann auch als variabler spannungsgesteuerter Kondensator wirken. Ein Radio- oder Fernsehstromkreis kann die Größe der Depletionsschicht der Diode variieren, was wiederum die Kapazität ändert.