Разница между соединительным диодом P-N и стабилитроном

Диод является самым простым полупроводниковым элементом, который имеет одно PN-соединение и две клеммы. Это пассивный элемент, потому что ток течет в одном направлении. Стабилитрон, напротив, позволяет течь обратного тока.

Что такое диод P-N?

В полупроводнике n-типа электроны являются основными носителями заряда, а в полупроводнике p-типа основными носителями являются дырки. Когда полупроводники p-типа и n-типа соединены (что на практике реализуется гораздо более сложным технологическим процессом, чем простая связь), так как концентрация электронов в n-типе намного больше, чем в р-типе По типу, происходит диффузия электронов и дырок, которая направлена ​​на выравнивание концентрации во всех частях полупроводниковой структуры. Таким образом, электроны начинают перемещаться из более концентрированных в места с меньшей концентрацией, то есть в направлении n-типа к полупроводнику p-типа.

Точно так же это относится к дыркам, переходящим от p-типа к n-типу полупроводника. На границе соединения происходит рекомбинация, т.е. заполнение дырок электронами. Таким образом, вокруг границы соединения образуется слой, в котором произошел отказ от электронов и дырок, и который теперь является частично положительным и частично отрицательным.

Вокруг поля образуется отрицательная и положительная электризация, создается электрическое поле, которое имеет направление от положительного к отрицательному заряду. То есть устанавливается поле, направление которого таково, чтобы противостоять дальнейшему движению электронов или дырок (направление электронов под воздействием поля противоположно направлению поля).

Когда интенсивность поля увеличивается достаточно, чтобы предотвратить дальнейшее движение электронов и дырок, диффузное движение прекращается. Затем говорят, что внутри p-n-перехода образуется область пространственного заряда. Разность потенциалов между конечными точками этой области называется потенциальным барьером.

Основные носители заряда по обе стороны от перехода не могут пройти при нормальных условиях (отсутствие постороннего поля). Электрическое поле было установлено в области пространственной нагрузки, которая является самой сильной на границе соединения. При комнатной температуре (с обычной концентрацией добавки) разность потенциалов этого барьера составляет около 0,2 В для кремния или около 0,6 В для германиевых диодов..

Что такое стабилитрон?

Через непроницаемую поляризованную связь p-n протекает небольшой обратный ток постоянного насыщения. Однако в реальном диоде, когда напряжение непроницаемой поляризации превышает определенное значение, происходит внезапная утечка тока, так что ток в конечном итоге увеличивается практически без какого-либо дальнейшего увеличения напряжения.

Значение напряжения, при котором возникает внезапная утечка тока, называется пробой или напряжение Зенера. Физически есть две причины, которые приводят к разрушению p-n барьера. В очень узких барьерах, которые образуются при очень сильном загрязнении полупроводников p и n типа, валентные электроны могут проходить через барьер. Это явление объясняется волновой природой электрона.

По словам исследователя, который первым объяснил это, разбивка этого типа называется пробоем Зенера. В более широких барьерах миноритарии, свободно пересекающие барьер, могут набрать достаточную скорость при высокой напряженности поля, чтобы разорвать валентные связи внутри барьера. Таким образом, создаются дополнительные пары электронных дырок, которые способствуют увеличению тока.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона для области поляризации полосы пропускания не отличается от характеристик обычного выпрямительного полупроводникового диода. В области непроницаемой поляризации проникновения стабилитронов обычно имеют более низкие значения, чем проникающие напряжения обычных полупроводниковых диодов, и они работают только в области непроницаемой поляризации..

Как только происходит обрыв соединения p-n, ток может быть ограничен до некоторого допустимого значения только внешним сопротивлением, в противном случае диоды разрушаются. Значения проникающего напряжения стабилитрона можно контролировать в процессе производства. Это позволяет производить диоды с напряжением пробоя от нескольких вольт до нескольких сотен вольт..

Диоды с напряжением пробоя менее 5 В не имеют четко выраженного напряжения пробоя и имеют отрицательный температурный коэффициент (повышение температуры уменьшает напряжение Зенера). Диоды с UZ> 5 В имеют положительный температурный коэффициент (повышение температуры увеличивает напряжение Зенера). Стабилитроны используются в качестве стабилизаторов и ограничителей напряжения.

Разница между соединительным диодом P-N и стабилитроном

1. Определение переходного диода P-N и стабилитрона

Диод является электронным компонентом, который позволяет протекать электричеству в одном направлении без сопротивления (или с очень небольшим сопротивлением), тогда как в противоположном направлении имеет бесконечное (или, по крайней мере, очень высокое) сопротивление. Стабилитроны, напротив, допускают обратный ток при достижении напряжения Зенера.

2. Строительство P-N переходного диода и стабилитрона

P-n переходный диод состоит из двух полупроводниковых слоев (p-тип - анод и n-тип - катод). В случае стабилитронов, концентрации примесей в полупроводниках должны быть точно определены (как правило, значительно выше, чем в диодах p-n), чтобы получить требуемое напряжение пробоя.

3. Применение P-N переходного диода и стабилитрона

Первые используются в качестве выпрямителей, формирователей волн, коммутаторов, умножителей напряжения. Стабилитроны чаще всего используются в качестве стабилизаторов напряжения.

Соединительный диод P-N против стабилитрона

Краткое изложение диода соединения P-N и диода Зенера

• P-n переходные диоды состоят из двух (p и n) полупроводниковых слоев, позволяя току течь только в одном направлении, и, таким образом, используются в качестве выпрямителей..
• Стабилитроны специально легированы и способны передавать ток в обоих направлениях. Наиболее часто используется в качестве стабилизаторов напряжения.