Зміст
Область виснаження є матеріальним простором, що існує в усіх напівпровідникових електронних пристроях. Ця область складається з нерухомих позитивних і негативних зарядів, з'єднаних з іншими в напівпровідниковому пристрої, які діють як нейтральні переходи між позитивними (P) і (N) негативними частинами. Ця область має велике значення в межах напівпровідникових діодів, які є електронними пристроями, що використовуються для передачі електричного струму в одному напрямку. Колективні ефекти області виснаження в діодах можна визнати, розуміючи механізми їх функцій і характеристик.
Теорія
Напівпровідниковий діод утворений дифузією напівпровідникових матеріалів типу P (позитивно заряджений) і типу N (з негативним зарядом). За цим дифузією швидко відбувається обмін частинок P-типу і N-типу між двома матеріалами на взаємному з'єднанні, що призводить до нейтрального простору, що розділяє частини P і N. Це взаємне простір містить PN частинки, які зазвичай з'єднуються в симетрії, так що обидві частинки типу N, оскільки ті, що мають P, мають відповідні частки у відповідності з їх граничними. Таким чином, між матеріалами з протилежними навантаженнями всередині напівпровідникового діода створюється зазор або зазор, що допомагає підтримувати його робоче рівновагу.
Функції
Область виснаження допомагає запобігти згортанню частинок Р-типу з типом типу N у напівпровідниковому діоді. Насправді, частинки N-типу мають більший потенціал порівняно з частинками Р-типу, тому частинки N-типу притягують частинки Р-типу, поєднуючи, як тільки енергія передається в місці з'єднання. Однак область виснаження тут діє як потенційний бар'єр між двома секціями і миттєво обмежує їх зчеплення. Цей потенційний бар'єр має напругу від 0,3 до 0,7 вольт у різних типах діодів.
Особливості
Сила і зайнята область виснаження області змінюються напрямком потоку частинок або просто струмом. Цей напрямок характеризується зворотним і прямим полярністю в експлуатаційних характеристиках діодів. У режимі зворотного зміщення секція N-типу приваблює все більше і більше частинок з розділу P-типу, що призводить до посилення області виснаження. Аналогічно, в прямому режимі частинки Р-типу притягують частинки N-типу, що призводить до того, що область виснаження зменшується. Однак цей потенційний бар'єр, який створюється областю виснаження, піддається руйнуванню, якщо на нього накладається велике збільшення напруги.
Значення
Діоди дозволяють протікати струми лише в одному напрямку і блокувати їх у зворотному напрямку. Ця головна особливість досягається лише створенням зони виснаження і режимом його поляризації, який колективно визначає напрямок, в якому повинні рухатися заряди. Крім того, створення зони виснаження природно дозволяє діоду виступати в якості випрямляча, який є пристроєм, що перетворює змінний струм (AC) в постійний струм (DC).