Diode bán dẫn – Wikipedia tiếng Việt

# Diode bán dẫn

### Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Bài này hoặc đoạn này cần được wiki hóa. Xin hãy trình bày bài viết theo các hướng dẫn đề cập trong phần Wikipedia:Cẩm nang về văn phong, rồi bỏ chú thích này đi.

KHÁI NIỆM CHẤT BÁN DẪN: Xét về điện học,vật chất được chia làm ba loại: +Các chất hoặc môi trường có chứa các hạt mang điện tự do(Electron, Ion+, Ion-) có khả năng dẫn điện được và gọi là chất dẫn điện. +Các chất hoặc mội trường không chứa hạt mang điện tự do (Electron,ion+, ion-) thì không thể dẫn điện được,chúng là các chất cách điện. +Các chất vật chất trung gian giữa hai loại trên ,bình thường chúng không có các hạt mang điện tự do nên không dẫn điện nhưng khi nhận năng lượng kích thích từ bên ngoài như nhiệt độ ,ánh sáng thì một số hạt mang điện như electron bị bứt ra khỏi ràng buộc nguyên tử trở thành tự do và sẵn sàng tham gia dẫn điện.Những chất như vậy gọi là chất bán dẫn ,có thể gọi chúng là những chất dẫn điện có điều kiện.

BÁN DẪN LOẠI P(POSITIVE) VÀ BÁN DẪN LOẠI N(NEGATIVE): +Chất bán dẫn có chứa những hạt mang điện tử do có điện tích (+)gọi là chất bán dẫn loại P(Positive:dương).Các hạt mang điện (+) tự do trong bán dẫn loại P thường là các lỗ trống (lỗ trống là nguyên tử trung hòa bị mất electron nên trở thành Ion+). +Chất bán dẫn có chứa các hạt mang điện tự do có điện tích (-) thường là hạt Electron) được gọi là bán dẫn loại N(Negative).

NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CHUNG CỦA DIODE: Các linh kiện như Diode chỉnh lưu ,Diode Zener,các Diode khác nói chung và các loại LED đều có nguyên lý cấu tạo chung là một khối bán dẫn loại P ghép với một khối bán dẫn loại N. +Khối bán dẫn loại P chứa nhiều lỗ trống mang điện (+)nên khi ghép với khối bán dẫn N thì các lỗ trống này có xu hướng chuyễn động khuếch tán sang khối N gây thiếu hụt điện tích (+)bên khối P,trong khi khối P lại nhận thêm các e(-) từ khối N chuyển sang nên kết quả là khối P tích điện âm(-). +Khối N chứa nhiều e tự do nên khi ghép với khối P,các e tự do có xu hướng chuyển động khuếch tán sang khối P gây thiếu hụt điện tích (-)bên khối N ,đồng thời khối N lại nhận thêm các lỗ trống mang điện (+)nên kết quả là khối N tích điện (+) +Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp ,một số e (-) bị lỗ trống (+)thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau ,chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa,quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng và tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng khác nhau tức màu sắc khác nhau. +Sự tích điện âm(-)bên khối P và dương (+) bên khối N hình thành một điện áp gọi là điện áp tiếp xúc (UTX) .Điện trường sinh ra bởi điện áp có hướng từ N P nên cản trở chuyển động khuếch tán và như vậy sau một thời gian kể từ lúc ghép 2 khối bán dẫn với nhau thì quá trình chuyển động khuếch tán chấm dứt và tồn tại điện áp tiếp xúc ,lúc này ta nói tiếp xúc P-N ở trạng thái cân bằng .Điện áp tiếp xúc ở trạng thái cân bằng khoảng 0.6V đối với Diode làm bằng bán dẫn Si và khoảng 0.3V đối với Diode làm bằng bán dẫn Ge. +Hai bên mặt tiếp giáp là vùng các Electron (-) và lỗ trống (+)dễ gặp nhau nhất nên quá trình tái hợp thường xảy ra ở vùng này hình thành các nguyên tử trung hòa .Vì vậy vùng biên giới ở hai bên mặt tiếp giáp rất hiếm các hạt dẫn điện tự do nên được gọi là vùng nghèo.

DIODE CHỈNH LƯU: Diode chỉnh lưu có cấu tạo là một mối nối P-N được chế tạo chịu được điện áp ngược cao và dòng điện thuận lớn.Những đặc điểm chế tạo này cho phép Diode làm việc trong các hệ thống chỉnh lưu điện xoay chiều (AC)thành điện một chiều (DC).

TÍNH CHẤT CỦA DIODE: Diode chỉ dẫn điện theo một chiều từ A(Anode) K(Kathode).Theo nguyên lý dòng điện chảy từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp ,muốn có dòng điện qua Diode theo chiều từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp.Ta phải đặt ở A một điện thế cao hơn ở K.Khi đó ta có UAK > 0 và ngược chiều với điện áp tiếp xúc(UTX).Như vậy muốn có dòng điện qua Diode thì điện trường do UAK sinh ra phải mạnh hơn điện trường tiếp xúc,tức là:UAK >UTX .Khi đó một phần của điện áp UAK dùng để cân bằng với điện áp tiếp xúc (khoảng 0.6V),phần còn lại dùng để tạo dòng điện thuận qua Diode. Khi UAK > 0,ta nói Diode phân cực thuận và dòng điện qua Diode lúc đó gọi là dòng điện thuận (thường được ký hiệu là IF tức IFORWARD hoặc ID tức IDIODE).Dòng điện thuận có chiều từ A K. Khi UAK đã đủ cân bằng với điện áp tiếp xúc thì Diode trở nên dẫn điện rất tốt ,tức là điện trở của Diode lúc đó rất thấp(Khoảng vài chục Ohm).Do vậy phần điện áp để tạo ra dòng điện thuận thường nhỏ hơn nhiều so với phần điện áp dùng để cân bằng với UTX.Thông thường phần điện áp dùng để cân bằng với UTX cần khoảng 0.6V và phần điện áp tạo dòng thuận khoảng 0.1V đến 0.5V tùy theo dòng thuận vài chục mA hay lớn đến vài Ampere.Như vậy giá trị của UAK đủ để có dòng qua Diode khoảng 0.6V đến 1.1V.Ngưỡng 0.6V là ngưỡng Diode bắt đầu dẫn và khi UAK = 0.7V thì dòng qua Diode khoảng vài chục mA . Nếu Diode còn tốt thì nó không dẫn điện theo chiều ngược K A .Thực tế là vẫn tồn tại dòng ngược nếu Diode bị phân cực ngược với hiệu điện thế lớn.Tuy nhiên dòng điện ngược rất nhỏ (cỡ A) và thường không quan tâm trong các ứng dụng công nghiệp .Mọi Diode chỉnh lưu đều không dẫn điện theo chiều ngược nhưng nếu điện áp ngược quá lớn ( VBR là ngưỡng chịu đựng của Diode)thì Diode bị đánh thủng,dòng điện qua Diode tăng nhanh và đốt cháy Diode.Vì vậy khi sử dụng cần tuân thủ hai điều kiện sau đây: +Dòng điện thuận qua Diode không được lớn hơn giá trị tối đa cho phép (do nhà sản xuất cung cấp ,ta phải tra cứu trong các tài liệu của hãng sản xuất để xác định). +Điện áp phân cực ngược (tức UKA) không được lớn hơn VBR(ngưỡng đánh thủng của Diode ,cũng do nhà sản xuất cung cấp). Ví dụ :Diode 1N4007 có thông số kỹ thuật do hãng sản xuất cung cấp như sau.VBR=1000V,IFMAX = 1A,VF¬ = 1.1V khi IF = IFMAX . Những thông số trên cho ta biết : *Dòng điện thuận qua Diode không được lớn hơn 1A. *Điện áp ngược cực đại đặt lên Diode không được lớn hơn 1000V. *Điện áp thuận (tức UAK)có thể tăng đến 1.1V nếu dòng điện thuận bằng 1A.Cũng cần lưu ý rằng đối với các Diode chỉnh lưu nói chung thì khi UAK = 0.6V thì Diode đã bắt đầu và khi UAK = 0.7V thì dòng qua Diode đã đạt đến vài chục mA .

ĐẶC TÍNH VOLT-AMPERE CỦA DIODE:

ĐẶC TÍNH Volt-Ampere của Diode là đồ thị mô tả quan hệ giữa dòng điện qua Diode theo điện áp UAK đặt vào Diode .Có thể chia đặc tuyến này thành hai giai đoạn: +Giai đoạn ứng với UAK = 0.7V > 0 mô tả quan hệ dòng áp khi Diode phân cực thuận. +Giai đoạn ứng với UAK = 0.7V< 0 mô tả quan hệ dòng áp khi Diode phân cực nghịch. Khi Diode được phân cực thuận và dẫn điện thì dòng điện chủ yếu phụ thuộc vào điện trở của mạch ngoài (được mắc nối tiếp với Diode ).Dòng điện phụ thuộc rất ít vào điện trở thuận của Diode vì điện trở thuận rất nhỏ ,thường không đáng kể so với điện trở của mạch điện.

ỨNG DỤNG CỦA DIODE: Vì Diode có đặc tính chỉ dẫn điện theo một chiều từ A(Anode) K(Kathode) qua khi phân cực thuận nên Diode được dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.Ngoài ra Diode có nội trở thay đổi rất lớn ,nếu phân cực thuận RD 0 (nối tắt).Phân cực nghịch RD (hở mạch).Nên Diode được dùng làm các công tắc điện tử,đóng ngắt do điều khiển mức điện áp ,được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện và điện tử.

Lấy từ “http://vi.wikipedia.org../../../d/i/o/Diode_b%C3%A1n_d%E1%BA%ABn.html”

Thể loại: Những bài cần được wiki hóa

##### Views

- Bài viết
- Thảo luận
- Phiên bản hiện hành

##### Tìm kiếm