Прямое и обратное напряжение: Введение в диоды и выпрямители

Дио дом. Полупроводниковый диод. Прямое и обратное напряжение

Что такое диод? Это элемент, получивший различную проводимость. Она зависит от того, как именно течет электрический ток. Применение устройства зависит от цепи, которой нужно ограничение следования данного элемента. В этой статье мы расскажем об устройстве диода, а также о том, какие виды существуют. Рассмотрим схему и то, где применяются эти элементы.

История появления

Так вышло, что работать над созданием диодов стало сразу два ученых: британец и немец. Следует заметить, что их открытия немного отличались. Первый основал изобретение на ламповых триодах, а второй — на твердотельных.

К сожалению, в то время наука не смогла сделать прорыв в этой сфере, однако для размышлений было дано очень много поводов.

Через несколько лет снова были открыты диоды (формально). Томас Эдисон запатентовал это изобретение. К сожалению, во всех своих работах при жизни это ему не пригодилось. Поэтому подобную технологию развивали другие ученые в разные годы. До начала XX века эти изобретения были названы выпрямителями. И только спустя время Вильям Иклз использовал два слова: di и odos. Первое слово переводится как два, а второе — путь. Язык, на котором было дано название, является греческим. И если переводить выражение полностью, то «диод» означает «два пути».

Принцип работы и основные сведения о диодах

Диод в своем строении имеет электроды. Речь идет об аноде и катоде. Если первый имеет положительный потенциал, то диод называется открытым. Таким образом, сопротивление становится маленьким, а ток проходит. Если же потенциал положительный имеется у катода, то диод не раскрыт. Он не пропускает электрический ток и имеет большой показатель сопротивления.

Как устроен диод

В принципе, что такое диод, мы разобрались. Теперь нужно понять, как он устроен.

Корпус зачастую изготавливается из стекла, металла или же керамики. Чаще всего вместо последней используются определенные соединения. Под корпусом можно заметить два электрода. Наиболее простой будет иметь нить небольшого диаметра.

Внутри катода располагается проволока. Она считается подогревателем, так как имеет в своих функциях подогрев, который совершается по законам физики. Нагревается диод за счет работы электрического тока.

При изготовлении также используется кремний или германий. Одна сторона прибора имеет нехватку электродов, вторая — их переизбыток. За счет этого создаются специальные границы, которые обеспечивает переход типа p-n. Благодаря ему ток проводится в том направлении, в котором это необходимо.

Характеристики диодов

Диод на схеме уже показан, теперь следует узнать, на что нужно обращать внимание при покупке устройства.

Как правило, покупатели ориентируются только по двум нюансам. Речь идет о максимальной силе тока, а также обратном напряжении на максимальных показателях.

Использование диодов в быту

Довольно часто диоды используют в автомобильных генераторах. То, какой диод выбрать, следует решать самому. Нужно заметить, что в машинах используются комплексы из нескольких приборов, которые признаны называться диодным мостом. Нередко подобные устройства встраиваются в телевизоры и в приемники. Если использовать их вместе с конденсаторами, то можно добиться выделения частот и сигналов.

Для того чтобы защитить потребителя от электрического тока, нередко в устройства встраивается комплекс из диодов. Такая система защиты считается довольно действенной. Также нужно сказать, что блок питания чаще всего у любых приборов использует такое устройство. Таким образом, светодиодные диоды сейчас довольно распространены.

Виды диодов

Рассмотрев, что такое диод, необходимо подчеркнуть, какие виды существуют. Как правило, приборы делятся на две группы. Первой считается полупроводниковая, а вторая не полупроводниковой.

На данный момент популярной является первая группа. Название связано с материалами, из которых такое устройство изготовлено: либо из двух полупроводников, либо из обычного металла с полупроводником.

На данный момент разработан ряд особых видов диодов, которые используются в уникальных схемах и приборах.

Диод Зенера, или стабилитрон

Этот вид используется в стабилизации напряжения. Дело в том, что такой диод при возникновении пробоя резко увеличивает ток, при этом точность максимально большая. Соответственно, характеристики диода такого типа довольно удивительны.

Туннельный

Если простыми словами объяснить, что это за диод, то следует сказать, что этот вид создает отрицательный тип сопротивления на вольт-амперных характеристиках. Зачастую такое приспособление используется в генераторах и усилителях.

Обращенный диод

Если говорить о данном типе диодов, то это устройство может изменять напряжение в минимальную сторону, работая в открытом режиме. Это устройство является аналогом диода тоннельного типа. Хоть и работает оно немного по другому признаку, но основано оно именно на вышеописанном эффекте.

Варикап

Данное устройство является полупроводниковым. Оно характеризуется тем, что имеет повышенную емкость, которой можно управлять. Зависит это от показателей обратного напряжения. Нередко такой диод применяется при настройке и калибровке контуров колебательного типа.

Светодиод

Данный тип диода излучает свет, но только в том случае, если ток течет в прямом направлении. Чаще всего именно это устройство используется везде, где следует создать освещение при минимальных затратах электроэнергии.

Фотодиод

Данное устройство имеет полностью обратные характеристики, если говорить о предыдущем описанном варианте. Таким образом, он вырабатывает заряды, только если на него попадает свет.

Маркировка

Нужно заметить, что особенностью всех устройств является то, что на каждом из элементов имеется специальное обозначение. Благодаря им, можно узнать характеристику диода, если он относится к полупроводниковому типу. Корпус состоит из четырех составных частей. Теперь следует рассмотреть маркировку.

На первом месте всегда будет стоять буква или цифра, которая говорит о материале, из которого изготовлен диод. Таким образом, параметры диода будет узнать несложно. Если указана буква Г, К, А или И, то это означает германий, кремний, арсенид галлия и индий. Иногда вместо них могут указываться цифры от 1 до 4 соответственно.

На втором месте будет указываться тип. Он также имеет разные значения и свои характеристики. Могут быть выпрямительные блоки (Ц), варикапы (В), туннельные (И) и стабилитроны (С), выпрямители (Д), сверхвысокочастотные (А).

Предпоследнее место занимает цифра, которая будет указывать на область, в которой применяется диод.

На четвертом месте будет установлено число от 01 до 99. Оно будет указывать на номер разработки. Помимо этого, на корпус производитель может наносить различные обозначения. Однако, как правило, их используют только на устройствах, создаваемых для определенных схем.

Для удобства диоды могут маркироваться графическими изображениями. Речь идет о точках, полосках. Логики в данных рисунках нет никакой. Поэтому для того, чтобы понять, что имел в виду производитель, придется ознакомиться с инструкцией.

Триоды

Этот вид электродов является аналогом диода. Что такое триод? Он немного по комплексу своему похож на описываемые выше устройства, однако имеет другие функции и конструкцию. Основное различие между диодом и триодом будет заключаться в том, что у него есть три вывода, и чаще всего его самого называют транзистором.

Принцип работы рассчитана на то, что, используя небольшой сигнал, будет выводиться ток в цепь. Диоды и транзисторы используются практически в каждом устройстве, которое имеет электронный тип. Речь идет также и о процессорах.

Плюсы и минусы

Лазерный диод, как и любой другой, имеет преимущества и недостатки. Для того чтобы подчеркнуть достоинства данных устройств, необходимо их конкретизировать. Помимо этого, составим и небольшой список минусов.

Из плюсов следует отметить небольшую стоимость диодов, отличный ресурс работы, высокий показатель службы эксплуатации, еще можно использовать данные устройства при работе с переменным током. Также нужно отметить небольшие размеры, которые позволяют размещать устройства на любой схеме.

Что касается минусов, то нужно выделить, что не существует на данный момент устройств полупроводникового типа, которые можно использовать в приборах с высоким напряжением. Именно поэтому придется встраивать старые аналоги. Также нужно заметить, что на диоды очень пагубно сказываются высокая температура. Она сокращает срок эксплуатации.

Первые экземпляры имели совершенно небольшую точность. Именно поэтому характеристики устройств были довольно плохими. Лампы-диоды приходилось распаковывать. Что же это означает? Некоторые устройства могли получать совершенно разные свойства, даже изготовленные в одной партии. После отсева негодных приспособлений элементы проходили маркировку, в которой описывались их реальные характеристики.

Все диоды, которые изготовлены из стекла, получили особенность: они чувствительны к свету. Таким образом, если прибор может открываться, то есть имеет крышку, то вся схема будет работать совершенно по-разному, в зависимости от того, открыто пространство для света или закрыто.

Все мы прекрасно знаем что такое полупроводниковый диод, но мало кто из нас знает о принципе работы диода, сегодня специально для новичков я поясню принцип его работы. Диод как известно одной стороной хорошо пропускает ток, а в обратном направлении — очень плохо. У диода есть два вывода — анод и катод. Ни один электронный прибор не обходится без применения диодов. Диод используют для выпрямлении переменного тока, при помощи диодного моста который состоит из четырех диодов, можно превратить переменной ток в постоянный, или с использованием шести диодов превратить трехфазовое напряжение в однофазовое, диоды применяются в разнообразных блоках питания, в аудио — видео устройствах, практически повсюду. Тут можно посмотреть фотографии некоторых .

На выходе диода можно заметить спад начального уровня напряжения на 0,5-0,7 вольт. Для более низковольтных устройств по питанию используют диод шоттки, на таком диоде наблюдается наименьший спад напряжения — около 0,1В. В основном диоды шоттки используют в радио передающих и приемных устройствах и в других устройствах работающих в основном на высокой частоте.

Принцип работы диода с первого взгляда достаточно простой: диод — полупроводниковый прибор с односторонней проводимостью электрического тока.

Вывод диода подключенный к положительному полюсу источника питания называют анодом, к отрицательному — катодом. Кристалл диода в основном делают из германия или кремния одна область которого обладает электропроводимостью п — типа, то есть дырочная, которая содержит искуственно созданный недостаток электронов, друггая — проводимости н — типа, то есть содержит избыток электронов, границу между ними называют п — н переходом, п — в латыни первая буква слова позитив, н — первая буква в слове негатив. Если к аноду диода подать положительное напряжение, а к катоду отрицательное — то диод будет пропускать ток, это называют прямым включением, в таком положении диод открыт, если подать обратное — диод ток пропускать не будет, в таком положении диод закрыт, это называют обратным подключением.

Обратное сопротивление диода очень большое и в схемах его принимают ка диэлектрик (изолятор). Продемонстрировать работу полупроводникового диода можно собрать простую схему которая состоит из источника питания, нагрузки (например лампа накаливания или маломощный электрический двигатель) и самого полупроводного диода. Последовательно подключаем все компоненты схемы, на анод диода подаем плюс от источника питания, последовательно диоду, то есть к катоду диода подключаем один конец лампочки, другой конец той же лампы подключаем к минусу источника питания. Мы наблюдаем за свечением лампы, теперь перевернем диод, лампа уже не будет светится поскольку диод подключен обратно, переход закрыт. Надеюсь каким то образом это вам поможет в дальнейшем, новички — А. Касьян (АКА).

В самом начале радиотехники первым активным элементом была электронная лампа. Но уже в двадцатые годы прошлого века появились первые приборы доступные для повторения радиолюбителями и ставшие очень популярными. Это детекторные приёмники. Более того они выпускались в промышленном масштабе, стоили недорого и обеспечивали приём двух-трёх отечественных радиостанций работавших в диапазонах средних и длинных волн.

Именно в детекторных приёмниках впервые стал использоваться простейший полупроводниковый прибор, называемый вначале детектором и лишь позже получивший современное название – диод.

Диод это прибор, состоящий всего из двух слоёв полупроводника. Это слой “p”- позитив и слой “n”- негатив. На границе двух слоёв полупроводника образуется “

p-n ” переход. Анодом является область “p”, а катодом зона “n”. Любой диод способен проводить ток только от анода к катоду. На принципиальных схемах он обозначается так.

Как работает полупроводниковый диод.

В полупроводнике “n” типа имеются свободные электроны, частицы со знаком минус, а в полупроводнике типа “p” наличествуют ионы с положительным зарядом, их принято называть «дырки». Подключим диод к источнику питания в обратном включении, то есть на анод подадим минус, а на катод плюс. Между зарядами разной полярности возникает притяжение и положительно заряженные ионы тянутся к минусу, а отрицательные электроны дрейфуют к плюсу источника питания.

В “p-n” переходе нет носителей зарядов, и отсутствует движение электронов. Нет движения электронов – нет электрического тока. Диод закрыт.

При прямом включении диода происходит обратный процесс. В результате отталкивания однополярных зарядов все носители группируются в зоне перехода между двумя полупроводниковыми структурами. Между частицами возникает электрическое поле перехода и рекомбинация электронов и дырок. Через “p-n” переход начинает протекать электрический ток. Сам процесс носит название «электронно-дырочная проводимость». При этом диод открыт.

Возникает вполне естественный вопрос, как из одного полупроводникового материала удаётся получить структуры, обладающие различными свойствами, то есть полупроводник “n” типа и полупроводник “p” типа. Этого удаётся добиться с помощью электрохимического процесса называемого легированием, то есть внесением в полупроводник примесей других металлов, которые и обеспечивают нужный тип проводимости. В электронике используются в основном три полупроводника.

Это германий (Ge) , кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs) . Наибольшее распространение получил, конечно, кремний, так как запасы его в земной коре поистине огромны, поэтому стоимость полупроводниковых приборов на основе кремния весьма невысока.

При добавлении в расплав кремния ничтожно малого количества мышьяка (As ) мы получаем полупроводник “n ” типа, а легируя кремний редкоземельным элементом индием (In ), мы получаем полупроводник “p ” типа. Присадок для легирования полупроводниковых материалов достаточно много. Например, внедрение атомов золота в структуру полупроводника увеличивает быстродействие диодов, транзисторов и интегральных схем, а добавление небольшого числа различных примесей в кристалл арсенида галлия определяет цвет свечения светодиода.

Типы диодов и область их применения.

Семейство полупроводниковых диодов очень большое. Внешне они очень похожи за исключением некоторых групп, которые отличаются конструктивно и по ряду параметров.

Наиболее распространены следующие модификации полупроводниковых диодов:

Также стоит отметить, что у каждого типа диодов есть и подгруппы. Так, например, среди выпрямительных есть и ультрабыстрые диоды. Могут называться как Ultra-Fast Rectifier , HyperFast Rectifier и т.п. Пример – ультрабыстрый диод с малым падением напряжения STTH6003TV/CW (аналог VS-60CPH03 ). Это узкоспециализированный диод, который применяется, например, в сварочных аппаратах инверторного типа . Диоды Шоттки являются быстродействующими, но не способны выдерживать больших обратных напряжений, поэтому вместо них применяются ультрабыстрые выпрямительные диоды, которые способны выдерживать большие обратные напряжения и огромные прямые токи. При этом их быстродействие сравнимо с быстродействием диодов Шоттки.

Параметры полупроводниковых диодов.

Параметров у полупроводниковых диодов достаточно много и они определяются функцией, которую те выполняют в конкретном устройстве. Например, в диодах, генерирующих СВЧ колебания, очень важным параметром является рабочая частота, а также та граничная частота, на которой происходит срыв генерации. А вот для выпрямительных диодов этот параметр совершенно не важен.

В импульсных и переключающих диодах важна скорость переключения и время восстановления, то есть скорость полного открытия и полного закрытия. В мощных силовых диодах важна рассеиваемая мощность. Для этого их монтируют на специальные радиаторы. А вот диоды, работающие в слаботочных устройствах, ни в каких радиаторах не нуждаются.

Но есть параметры, которые считаются важными для всех типов диодов, перечислим их:

U пр. – допустимое напряжение на диоде при протекании через него тока в прямом направлении. Превышать это напряжение не стоит, так как это приведёт к его порче.

U обр. – допустимое напряжение на диоде в закрытом состоянии. Его ещё называют напряжением пробоя. В закрытом состоянии, когда через p-n переход не протекает ток, на выводах образуется обратное напряжение. Если оно превысит допустимое значение, то это приведёт к физическому «пробою» p-n перехода. В результате диод превратиться в обычный проводник (сгорит).

Очень чувствительны к превышению обратного напряжения диоды Шоттки, которые очень часто выходят из строя по этой причине. Обычные диоды, например, выпрямительные кремниевые более устойчивы к превышению обратного напряжения. При незначительном его превышении они переходят в режим обратимого пробоя . Если кристалл диода не успевает перегреться из-за чрезмерного выделения тепла, то изделие может работать ещё долгое время.

I пр. – прямой ток диода. Это очень важный параметр, который стоит учитывать при замене диодов аналогами или при конструировании самодельных устройств. Величина прямого тока для разных модификаций может достигать величин десятков и сотен ампер. Особо мощные диоды устанавливают на радиатор для отвода тепла, который образуется из-за теплового действия тока. P-N переход в прямом включении также обладает небольшим сопротивлением. На небольших рабочих токах его действие не заметно, но вот при токах в единицы-десятки ампер кристалл диода ощутимо нагревается. Так, например, выпрямительный диодный мост в сварочном инверторном аппарате обязательно устанавливают на радиатор.

I обр. – обратный ток диода. Обратный ток – это так называемый ток неосновных носителей. Он образуется, когда диод закрыт. Величина обратного тока очень мала и его в подавляющем числе случаев не учитывают.

U стаб. – напряжение стабилизации (для стабилитронов). Подробнее об этом параметре читайте в статье про стабилитрон .

Кроме того следует иметь в виду, что все эти параметры в технической литературе печатаются и со значком “max ”. Здесь указывается предельно допустимое значение данного параметра. Поэтому подбирая тип диода для вашей конструкции необходимо рассчитывать именно на максимально допустимые величины.

Содержание:

Стандартная конструкция полупроводникового диода выполнена в виде полупроводникового прибора. В нем имеется два вывода и один выпрямляющий электрический переход. В работе прибора использованы различные свойства, связанные с электрическими переходами. Вся система соединена в едином корпусе из пластмассы, стекла, металла или керамики. Часть кристалла с более высокой концентрацией примесей носит название эмиттера, а область, имеющая низкую концентрацию, называется базой. Маркировка диодов и схема обозначений применяются в соответствии с их индивидуальными свойствами, конструктивными особенностями и техническими характеристиками.

Характеристики и параметры диодов

В зависимости от применяемого материала, диоды могут быть выполнены из кремния или германия. Кроме того, для их изготовления используется фосфид индия и арсенид галлия. Диоды из германия обладают более высоким коэффициентом передачи, по сравнению с кремниевыми изделиями. У них большая проводимость при сравнительно невысоком напряжении. Поэтому, они широко используются в производстве транзисторных приемников.

В соответствии с технологическими признаками и конструкциями, диоды различаются как плоскостные или точечные, импульсные, универсальные или выпрямительные. Среди них следует отметить отдельную группу, куда входят , и . Все перечисленные признаки дают возможность определить диод по внешнему виду.

Характеристики диодов определяются такими параметрами, как прямые и обратные токи и напряжения, диапазоны температур, максимальное обратное напряжение и другие значения. В зависимости от этого, производится нанесение соответствующих обозначений.

Обозначения и цветовая маркировка диодов

Современные обозначения диодов соответствуют новым стандартам. Они разделяются на группы, в зависимости от предельной частоты, при которой происходит усиление передачи тока. Поэтому, диоды бывают низкой, средней, высокой и сверхвысокой частоты. Кроме того, у них различная рассеиваемая мощность: малая, средняя и большая.

Маркировка диодов представляет собой краткое условное обозначение элемента в графическом исполнении с учетом параметров и технических особенностей проводника. Материал, из которого изготовлен полупроводник, имеет обозначение на корпусе соответствующими буквенными символами. Эти обозначения проставляются вместе с назначением, типом, электрическими свойствами прибора и его условным обозначением. Это помогает, в дальнейшем, правильно подключить диод в электронную схему устройства.

Выводы анода и катода обозначаются стрелкой или знаками плюс или минус. Цветовые коды и метки в виде точек или полосок, наносятся возле анода. Все обозначения и цветовая маркировка позволяют быстро определить тип устройства и правильно использовать его в различных схемах. Подробная расшифровка данной символики приводится в справочных таблицах, которые широко используются специалистами в области электроники.

Маркировка импортных диодов

В настоящее время широко используются -диоды зарубежного производства. Конструкция элементов выполнена в виде платы, на поверхности которой закреплен чип. Слишком маленькие размеры изделия не позволяют нанести на него маркировку. На более крупных элементах обозначения присутствуют в полном или сокращенном варианте.

В электронике SMD-диоды составляют около 80% всех используемых изделий этого типа. Такое разнообразие деталей заставляет внимательнее относиться к обозначениям. Иногда они могут не совпадать с заявленными техническими характеристиками, поэтому желательно провести дополнительную проверку сомнительных элементов, если они планируются к использованию в сложных и точных схемах. Следует учитывать, что маркировка диодов этого типа может быть разной на совершенно одинаковых корпусах. Иногда присутствует только буквенная символика, без каких-либо цифр. В связи с этим рекомендуется использовать таблицы с типоразмерами диодов от разных производителей.

Для SMD-диодов чаще всего используется тип корпуса SOD123. На один из торцов может наноситься цветная полоса или тиснение, что означает катод с отрицательной полярностью для открытия р-п-перехода. Единственная надпись соответствует обозначению корпуса.

Тип корпуса не играет решающей роли при использовании диода. Одной из основных характеристик является рассеивание некоторого количества тепла с поверхности элемента. Кроме того, учитываются значения рабочего и обратного напряжения, величина максимально допустимого тока через р-п-переход, мощность рассеивания и другие параметры. Все эти данные указаны в справочниках, а маркировка лишь ускоряет поиск нужного элемента.

По внешнему виду корпуса не всегда удается определить производителя. Для поиска нужного изделия существуют специальные поисковики, в которые нужно ввести цифры и буквы в определенной последовательности. В некоторых случаях диодные сборки вообще не несут какой-либо информации, поэтому в таких случаях сможет помочь только справочник. Подобные упрощения, делающие обозначение диода очень коротким, объясняются крайне ограниченным пространством для нанесения маркировки. При использовании трафаретной или лазерной печати удается разместить 8 символов на 4 мм2.

Стоит учесть и тот факт, что одним и тем же буквенно-цифровым кодом могут обозначаться совершенно разные элементы. В таких случаях анализируется вся электрическая схема.

Иногда в маркировке указывается дата выпуска и номер партии. Подобные отметки наносятся для возможности отслеживания более современных модификаций изделий. Выпускается соответствующая корректирующая документация с номером и датой. Это позволяет более точно установить технические характеристики элементов при сборке наиболее ответственных схем. Применяя старые детали для новых чертежей, можно не получить ожидаемого результата, готовое изделие в большинстве случаев просто отказывается работать.

Маркировка диодов анод катод

Каждый диод, как и резистор, оборудован двумя выводами — анодом и катодом. Эти названия не следует путать с плюсом и минусом, которые означают совершенно другие параметры.

Тем не менее, очень часто требуется определить точное соответствие каждого диодного вывода. Существует два способа определения анода и катода:

• Катод маркируется полоской, которая заметно отличается от общего цвета корпуса.
• Второй вариант предполагает проверку диода мультиметром. В результате, не только устанавливается местонахождение анода и катода, но и проверяется работоспособность всего элемента.

На какой ток и напряжение должен быть рассчитан диодный мост или диоды для выпрямителя.

Начну с того, что напомню, что диоды являются полупроводниками. Они имеют прямое и обратное включение. При прямом своем включении на них подается постоянное напряжение такой же полярности, то есть к плюсу диода (аноду) подключается плюс питания, ну, а на минус диода (катоду) подключается минус питания. В этом случае полупроводник будет пропускать через себя ток, он будет открыт. При этом на нем образуется некоторое падение напряжения около 0,3-1,2 вольта.

С увеличением подаваемого напряжения расти будет только сила тока, проходящего через диод. Напряжение при прямом включении будет оставаться практически неизменным (его изменение можно считать крайне незначительным). При обратном включении диода на его плюс (анод) подается уже минус питания, а на минус диода (катод) подается плюс питания. При таком варианте подключения диод находится в закрытом состоянии, он не пропускает через себя ток. На нем будет оседать все то напряжение, что подается от источника питания.

Ну, а теперь ближе к нашей теме, на какой именно ток и напряжение должен быть рассчитан диодный мост или диоды для него. Каждый тип диодов, мостов имеет свои максимальные значения тока при прямом включении и максимальные обратные напряжения. То есть, это те значения, не превышая которые полупроводник будет гарантированно работать в своем нормальном режиме. Вероятность его пробоя и последующего выхода из строя минимальна. Если же действующие значения прямого тока и обратного напряжения будут больше максимально допустимых, то скорей всего диод еще будет продолжать работать, но вероятность его поломки очень сильно возрастает. Достаточно будет незначительного всплеска или перепада тока или напряжения, чтобы вывести полупроводник из строя. Хотя тут нужно учитывать, что более качественные компоненты могут выдержать такую перегрузку, чего не скажешь о дешевых копиях и подделках.

По нормальному при покупке диодов и диодных мостов, выпрямителей нужно чтобы был минимум 25% запас, как по прямому току, так и по обратному напряжению. А поскольку пользы от запаса будет больше, чем затраты по деньгам, то лучше этот самый запас основных характеристик полупроводников делать 50% или даже 100%. В этом случае вы точно будете знать, что ваш диод, диодный мост вполне справиться не только с действующим током и напряжением, а и без особых перегрузок выдерживает случайные всплески, скачки электроэнергии. Иными словами говоря. Ваш блок питания рассчитан на максимальный ток до 3 А. Значит в этот БП нужно поставить диоды на мост с максимальным током 4-6 А. Также и с обратным напряжением. И старайтесь приобретать именно качественные элементы, от хороших фирм производителей, поскольку они более надежны в своей работе.

Также стоит брать во внимание тот факт, что существует два вида пробоя диодов и диодных мостов, это тепловой и электрический. Тепловой пробой случается по причине чрезмерного перегрева полупроводника. Большинство полупроводников сделаны из кремния, у которого критическая температура лежит в пределах 150-180 °C. То есть, при этих значениях кремний просто начинает безвозвратно разрушаться. Максимально допустимым значением, при котором кремниевые полупроводники могут нормально работать это температуры  до 60-80 °C. Причем это еще связано и с тем, что при увеличении температуры на полупроводнике его рабочие характеристики ухудшаются, что также стоит учитывать. Нагрев полупроводников вызывает именно протекание больших токов. Величина напряжения косвенно может влиять на количество тепловыделения. Для снижения температуры, когда диодам и выпрямительным мостам приходится работать с большими токами, используют дополнительные охлаждающие радиаторы. В особых случаях даже ставятся вентиляторы, для охлаждения имеющегося радиатора.

Электрический пробой происходит из-за чрезмерного обратного напряжения, что возникает при обратном включении полупроводника. То есть, если тепловой пробой возникает из-за большого тока, то электрический пробой возникает из-за большого напряжения. В некоторых случаях полупроводник восстанавливает свою работоспособность после снятия с него питания и повторного включения схемы. Но при значительных повреждениях полупроводник может уже не работать. Он либо становиться полным диэлектриком либо полным проводником. В этом случае вернуть работоспособность схемы поможет только полная замена пробитых полупроводников.

Также величину максимального тока и обратного напряжения имеющегося диода или диодного моста можно увеличить путем добавления дополнительных полупроводников. То есть, если мы параллельно диоду или мосту припаять еще один такой же диод или мост, то их максимальные токи суммируются. Мы получим увеличенное значение максимального прямого тока, что способны выдержать эти полупроводники, работая вместе. Чтобы увеличить обратное напряжение, то диоды нужно в мосте уже спаивать последовательно, с тем же направлением, что и у имеющегося полупроводника. После такого соединения обратные напряжения также суммируются. При таких параллельных и последовательных соединениях полупроводников нужно чтобы компоненты были одинакового типа.

P.S. Кроме максимальных значений прямого тока и обратного напряжения нужно учитывать и другие не менее важные характеристики, такие как рабочая частота полупроводника, температурные отклонения характеристик, величина падения напряжения при прямом включении и т.д. И еще раз повторюсь, при покупке диодов и диодных мостов обязательно делайте запас по их максимальным значениям главных характеристик, как минимум от 25% и выше.

Зачем соединяют диоды последовательно

Зачем соединяют диоды последовательно? Последовательное соединение диодов можно рассматривать как один диод, у которого увеличивается такой важный параметр, как обратное напряжение диода U_обр. И увеличивается он пропорционально количеству соединённых диодов. Такое включение можно увидеть на рисунке 1.

Рис. 1

Если каждый из диодов имеет максимальное обратное напряжение 100 В, то для всего соединения этот параметр возрастает троекратно и равняется 300 В. Постоянный прямой ток при этом не меняется. Если каждый из диодов имеет ток в 500 мА, то полученный в результате диод будет иметь прямой ток 0.5 А и максимальное обратное напряжение 300 В.

Соединение диодов последовательно используется довольно часто. К примеру, диоды с U_обр=1000 В довольно распространены и достаточно дёшевы. Но если понадобится большее напряжение, то поиски покажут, что диоды на такие напряжения достаточно дороги. Т.е. получается так, что выгоднее соединить несколько дешёвых диодов последовательно, чем ставить один дорогой.

Шунтирование диодов

Характеристики любых, даже однотипных диодов всегда будут несколько отличаться. При последовательном соединении диодов этот факт необходимо обязательно учитывать. Каждый диод в обязательном порядке имеет некое внутреннее сопротивление, которое очень сильно отличается для проводящего и непроводящего состояния. К примеру, падение напряжения на внутреннем сопротивлении диода при его прямом смещении составляет всего около 0.3 В. Но при соединении диодов последовательно важную роль играет не прямое, а обратное сопротивление. При этом обратное напряжение распределяется по диодам неравномерно. Оно будет максимально на том диоде, у которого окажется максимальное обратное сопротивление. Это может привести к пробою диода с большой вероятностью. Чтобы избежать такой аварийной ситуации проводят шунтирование диодов. Каждый из последовательно соединённых диодов шунтируется своим резистором. Резисторы ставят высокоомные и маломощные. Пример такого соединения диодов показан на рис. 2.

Рис. 2

Как правило, такие резисторы имеют сопротивление в районе 510 КОм. Это шунтирование обеспечивает выравнивание напряжения на соединённых диодах.

Как работают диоды Шоттки

Все, что вам нужно знать о том, как работают диоды Шоттки

Подобно другим диодам, диод Шоттки в зависимости от направления течения тока в электрической цепи влияет на ток. В мире электроники эти устройства работают так же, как улицы с односторонним движением – они позволяют току течь только от анода к катоду. Тем не менее, в отличие от обычных полупроводниковых диодов, диод Шоттки известен благодаря низкому падению напряжения при его прямом включении и способностью к быстрому переключению. Это делает его идеальным выбором для использования в высокочастотных устройствах, а также в устройствах, где используются низкие напряжения. Диод Шоттки может применяться в самых разных устройствах, например:

• Для выпрямления тока большой мощности. Диоды Шоттки могут использоваться в мощных устройствах благодаря низкому падению напряжения при прямом включении. Эти диоды затрачивают меньше энергии, что способствует уменьшению размеров радиатора;

• В универсальных источниках питания. Диоды Шоттки также могут помогать разделять питание при использовании блоков двойного электропитания, использующих энергию электрической сети и аккумуляторов;

• В элементах солнечных батарей. Диоды Шоттки могут помочь добиться максимальной эффективности элементов солнечной батареи благодаря низкому падению напряжения при прямом включении. Также они помогают защищать ячейки от обратного заряда;

• В качестве защелки. Диоды Шоттки могут также использоваться в качестве защелки в транзисторных схемах, а также в цепях с логическими элементами 74LS или 74S.

Преимущества и недостатки диода Шоттки

Одним из главных преимуществ использования диода Шоттки вместо обычного диода является низкое сопротивление его перехода металл-полупроводник, приводящее к тому, что напряжение падает при его прямом включении. Таким образом диод Шоттки потребляет меньшее напряжение, чем обычный диод. На его p-n-переходе падает лишь 0,3-0,4 В. На графике ниже вы можете видеть прямое падение напряжение, составляющее приблизительно 0,3 В. Ток через диод Шоттки значительно возрастает при увеличении напряжения сверх указанного. Через обычный диод ток не растет до напряжения приблизительно 0,6 В.

На рисунках ниже показаны две электрические цепи в качестве иллюстрации преимуществ низкого падения напряжения при прямом включении. В цепи слева обычный диод, а справа – диод Шоттки. У обеих цепей источник питания дает напряжение 2 В постоянного тока.

Обычный диод потребляет 0,7 В, отдавая нагрузке лишь 1,3 В. Благодаря низкому падению напряжения при прямом включении, диод Шоттки потребляет только 0,3 В, отдавая нагрузке 1,7 В. Если нагрузке необходимы 1,5 В, то для такой задачи подойдет только диод Шоттки.

Другие преимущества использования диода Шоттки вместо обычного диода:

• Малое время обратного восстановления. Диод Шоттки накапливает небольшой заряд, что делает его идеальным для использования в схемах, требующих быстрого переключения — они широко используются при конструировании высокочастотных печатных плат;

• Пониженный уровень помех. Диод Шоттки добавляет в схему меньшее количество нежелательного шума по сравнению с типичным диодом с p-n-переходом;

• Более высокие характеристики. Диод Шоттки потребляет меньше энергии, поэтому подходит по техническим требованиям для использования в низковольтных устройствах.

Также следует помнить о нескольких недостатках диодов Шоттки. Диод Шоттки, на который подано обратное напряжение смещения, будет пропускать больший обратный ток, чем обычный диод. Это приводит к тому, что в цепи с обратным включением диода Шоттки ток утечки больше.

Максимальное обратное напряжение диода Шоттки также меньше, чем у обычных диодов, и обычно составляет не более 50 В. При превышении этого напряжения происходит пробой диода Шоттки, в результате чего он начинает пропускать большой ток в обратном направлении. До этой величины обратного напряжения существует лишь небольшой ток утечки через диод Шоттки, впрочем, как и у других диодов.

Как работает диод Шоттки

В обычном диоде полупроводники p-типа и n-типа образуют p-n-переход. В диоде Шоттки вместо полупроводника p-типа используется металл. Этот металл может быть разным – от платины до вольфрама, молибден, золото и т. д.

Металл и полупроводник n-типа образуют переход металл-полупроводник. Он называется барьером Шоттки. Свойства барьера Шоттки различны при отсутствии напряжения смещения, при прямом и при обратном смещении.

Напряжение смещения отсутствует

При отсутствии напряжения смещения свободные электроны будут перемещаться из полупроводника n-типа в металл, чтобы восстановить равновесие. Этот поток электронов создает барьер Шоттки, где встречаются отрицательные и положительные ионы. Чтобы свободные электроны смогли преодолеть этот барьер, требуется приложение внешнего напряжения большего, чем потенциал поля перехода металл-полупроводник.

Прямое смещение

Если положительную клемму батарейки подключить к выводу диода, подключенного к металлической части перехода метал-полупроводник, а отрицательную – к выводу диода, подключенного к полупроводнику, то таким образом мы подадим на диод прямое смещение. В этом состоянии, если напряжение больше 0,2 В, то электроны могут преодолеть переход металл-полупроводник и перейти из полупроводника n-типа в металл. Это приведет к возникновению тока через диод. Так работают все диоды.

Обратное смещение

Если отрицательную клемму батарейки подключить к выводу диода, подключенного к металлической части перехода метал-полупроводник, а положительную – к выводу диода, подключенного к полупроводнику, то таким образом мы подадим на диод обратное смещение. Так мы увеличим ширину барьера Шоттки, не давая току течь через диод. Тем не менее, если напряжение обратного смещения будет возрастать, то, в конце концов, барьер будет пробит. После чего ток потечет в обратном направлении и может повредить этот и другие электронные компоненты.

Изготовление и параметры диода Шоттки

Существуют различные способы изготовления диода Шоттки. Самый простой способ изготовить диод Шоттки – это присоединить к поверхности полупроводника металлический провод, сделав точечный контакт. Некоторые диоды Шоттки до сих пор производятся таким способом, но осуществить контроль качества готовых диодов сложно.

Самая популярная технология использует вакуумное нанесение металла на поверхность полупроводника. Этот метод обладает недостатком, заключающимся в пробое диода вследствие воздействия электрических полей по краям пластины проводника. Для устранения этой проблемы производители защищают полупроводниковую пластину оксидным охранным кольцом. Кроме того, это охранное кольцо защищает переход металл-полупроводник от разрушения вследствие физического воздействия. Такие диоды изготавливаются в том числе в форм-факторе, допускающем поверхностный монтаж компонентов.

Параметры диода Шоттки

Ниже приведен перечень характеристик, на основании которых следует подбирать диод Шоттки для использования в вашем следующем электронном проекте.

Примеры диодов Шоттки

Полезно увидеть, как эти характеристики обычно приводятся на сайте изготовителя или в спецификации. Ниже приведены два примера:

1N5711 – это ультрабыстрый диод Шоттки, обладающий высоким пробивным напряжением, низким падением напряжения при прямом включении и охранным кольцом для защиты перехода металл-полупроводник.

1N5828 – это диод Шоттки в корпусе штыревого типа, используемый для выпрямления тока.

Управление током

Вы планируете поработать над высокочастотным или мощным устройством, в котором требуется применение низкого напряжения? Ваш выбор – диоды Шоттки! Эти диоды широко известны благодаря их низкому падению напряжения при прямом включении и высокой скорости переключения. Используются ли они в ячейках солнечных батарей или для выпрямления тока, нет других подобных устройств, обладающих падением напряжения всего 0,3 В, дающее дополнительную эффективность. Современные ПО для разработки электронных устройств уже имеют множество готовых к использованию бесплатных библиотек, содержащих диоды Шоттки. Самому не нужно ничего делать. Попробуйте уже сегодня!

Разница между прямым и обратным смещением по сравнительной таблице

Одно из основных различий между прямым и обратным смещением состоит в том, что при прямом смещении положительная клемма батареи подключается к полупроводниковому материалу p-типа , а отрицательная клемма подключается к n- Тип полупроводниковый материал . В то время как при обратном смещении материал n-типа подключается к положительной клемме источника питания, а материал p-типа подключается к отрицательной клемме батареи.Прямое и обратное смещение дифференцируются ниже в сравнительной таблице.

Смещение означает, что к полупроводниковому устройству подключено электрическое питание или разность потенциалов. Разность потенциалов бывает двух типов: прямое смещение и обратное смещение.

Прямое смещение снижает потенциальный барьер диода и обеспечивает легкий путь для прохождения тока. В то время как в обратное смещение разность потенциалов увеличивает силу барьера, который препятствует перемещению носителя заряда через переход.Обратное смещение обеспечивает высокий резистивный путь для прохождения тока, и, следовательно, ток не течет через цепь.

Содержимое: прямое смещение против обратного смещения

1. Сравнительная таблица
2. Определение
3. Ключевые отличия

Сравнительная таблица

Основа для сравнения	Прямое смещение	Обратное смещение
Определение	Внешнее напряжение, которое прикладывается к PN-диоду для уменьшения потенциального барьера и образует легкое протекание тока через него, называется прямым смещением.	Внешнее напряжение, которое прикладывается к PN-переходу для усиления потенциального барьера и предотвращает прохождение тока через него, называется обратным смещением.
Символ
Подключение	Положительная клемма батареи подключена к полупроводнику P-типа устройства, а отрицательная клемма подключена к полупроводнику N-типа	Отрицательная клемма батареи подключена к P-области и положительный полюс батареи подключен к полупроводнику N-типа.
Барьерный потенциал	Снижает	Усиление
Напряжение	Напряжение на аноде больше, чем на катоде.	Напряжение на катоде больше, чем на аноде.
Прямой ток	Большой	Маленький
Слой истощения	Тонкий	Толстый
Сопротивление	Низкое	Высокое
Текущий поток	Допускает	Предотвращает
Величина тока	Зависит от прямого напряжения.	Ноль
Эксплуатация	Проводник	Изолятор

Определение прямого смещения

При прямом смещении внешнее напряжение прикладывается к диоду с PN-переходом. Это напряжение устраняет потенциальный барьер и обеспечивает путь с низким сопротивлением для прохождения тока. Прямое смещение означает, что положительная область подключена к p-клемме источника питания, а отрицательная область подключена к n-типу устройства.

Напряжение потенциального барьера очень мало (около 0,7 В для кремния и 0,3 В для германиевого перехода), поэтому для полного устранения барьера требуется очень небольшое напряжение. Полное устранение барьера составляет путь с низким сопротивлением для прохождения тока. Таким образом, через переход начинает течь ток. Этот ток называется прямым током.

Определение обратного смещения

При обратном смещении отрицательная область подключена к положительной клемме батареи, а положительная область подключена к отрицательной клемме.Обратный потенциал увеличивает силу потенциального барьера. Потенциальный барьер препятствует потоку носителей заряда через переход. Это создает путь с высоким сопротивлением, в котором ток не течет через цепь.

Ключевые различия между прямым и обратным смещением

1. Прямое смещение снижает силу потенциального барьера, из-за чего ток легко проходит через переход, тогда как обратное смещение усиливает потенциальный барьер и препятствует потоку носителей заряда.
2. При прямом смещении положительный полюс батареи подключается к p-области, а отрицательный вывод подключается к материалу n-типа, в то время как при обратном смещении положительный вывод источника питания подключается к материалу n-типа, а отрицательный клемма подключается к материалу p-типа устройства.
3. Прямое смещение создает электрическое поле поперек потенциала, которое снижает силу потенциального барьера, тогда как обратное смещение увеличивает силу потенциального барьера.
   • Примечание. Потенциальный барьер — это слой между диодом с PN-переходом, который ограничивает движение электронов через переход.
4. При прямом смещении напряжение на аноде больше, чем на катоде, тогда как при обратном смещении напряжение на катоде больше, чем на аноде.
5. Прямое смещение имеет большой прямой ток, а обратное смещение имеет очень небольшой прямой ток.
   • Примечание. Ток в диоде, когда он течет в прямом направлении, называется прямым током.
6. Слой обеднения диода очень тонкий при прямом смещении и толстый при обратном смещении.
   • Примечание. Слой обеднения — это область вокруг перехода, в которой свободные носители заряда истощены.
7. Прямое смещение уменьшает сопротивление диода, тогда как обратное смещение увеличивает сопротивление диода.
8. При прямом смещении ток легко течет по цепи, тогда как обратное смещение не позволяет току течь через нее.
9. При прямом смещении величина тока зависит от прямого напряжения, тогда как при обратном смещении величина тока очень мала или незначительна.
10. При прямом смещении устройство работает как проводник, тогда как при обратном смещении устройство действует как изолятор.

Прямое напряжение кремниевого диода составляет 0,7 В, а прямое напряжение германия — 0,3 В.

Различия между прямым и обратным смещением

Одно из существенных различий между прямым и обратным смещением состоит в том, что при прямом смещении положительная клемма батареи подключена к полупроводниковым материалам p-типа , а отрицательная клемма имеет соединение с полупроводниковыми материалами n-типа .В то время как при обратном смещении материал n-типа соединен с положительной клеммой источника питания , а материал p-типа соединен с отрицательной клеммой батареи .

Смещение указывает на то, что к полупроводниковым приборам подключена разность потенциалов или электропитание. Существует два типа разности потенциалов, которые известны как прямое смещение и обратное смещение. Прямое смещение преодолевает потенциальный барьер диода и находит легкий путь для прохождения тока.С другой стороны, в с обратным смещением разность потенциалов увеличивает прочность барьера, что ограничивает протекание носителя заряда через переход. Обратное смещение обеспечивает прохождение тока через резистивный путь, поэтому ток через цепь не протекает.

Принципы работы диода

Принцип работы диода может быть трудным для понимания, поскольку он имеет относительно продвинутую квантовую механику. Однако в простейшей форме мы можем понять работу диода, глядя на поток положительных зарядов (известных как «дырки») и отрицательных зарядов (как мы знаем, электронов).Технически полупроводниковый диод представляет собой p-n переход . Нам нужны эти p-n-переходы, и они также играют ключевую роль в работе фотоэлементов. Для правильного рабочего диода требуется процесс, известный как легирование. Полупроводниковые материалы могут быть легированы различными материалами, чтобы иметь избыток смещенных электронов (часто называемых отрицательными областями или областями n-типа). Они также могут быть легированы элементами, которые образуют избыток дырок, поглощающих эти электроны (часто называемые положительными областями или областями p-типа).Отрицательная и положительная области диода также являются катодом и анодом компонента соответственно.

Различные свойства этих двух материалов и их взаимодействие на очень коротком расстоянии (менее миллиметра) создают диод, когда два материала соединяются. Объединение этих двух типов образует p-n-переход, а зона между двумя сторонами называется областью истощения. Электроны области n-типа диффундируют и нейтрализуют некоторые дырки в области p-типа.Теперь у нас есть отрицательные ионы в области p-типа и образуются положительные ионы в области n-типа, как показано на рисунке. Реакция на электрические поля зависит от направления электрического поля. Весь описанный процесс приводит к полезному электронному действию в зависимости от того, каким образом используется напряжение или электрическое поле, и все это называется смещением.

Вот обратносмещенный p-n переход с черными кружками, которые легко вытесняют электроны, и белыми кружками, как «дырки» с недостатком электронов.В обратном смещении, таком как этот, электроны отошли бы от черных кругов и потекли бы к внешнему контуру, и больше положительных ионов осталось бы позади. Электроны из внешней цепи заполнят дыры и создадут больше отрицательных ионов. (Ссылка: https://energyeducation.ca)

Что такое прямое напряжение и напряжение пробоя?

Для преодоления области истощения необходимо минимальное пороговое напряжение, которое составляет 0,7 В для большинства кремниевых диодов.Кроме того, напряжение обратного смещения имеет небольшой ток через диод, называемый током утечки, которым в большинстве случаев можно пренебречь. Наконец, достаточно значительное обратное напряжение приведет к полному пробою электроники диода и позволит току проходить через диод в обратном направлении.

В электронике смещение означает направление или способность течь в определенном направлении, в основном, когда речь идет о диоде. Кроме того, мы описываем смещение или смещение в области электроники как методологию для установления набора напряжений или токов в различных точках электронной схемы для создания надлежащих условий работы в электронном элементе.Смещение также обеспечивает разработчику схемы оптимальный контроль над функцией диода.

Что такое смещение вперед?

При прямом смещении внешнее напряжение подается на диод с PN-переходом. Это напряжение сокращает потенциальный барьер и обеспечивает прохождение тока с низким сопротивлением. Смысл прямого смещения — это соединение положительной области с p-выводом источника питания, в то время как отрицательная область соединяется с n-типом устройства.

Схема прямого смещения (Ссылка: circuitglobe.com)

Напряжение потенциального барьера имеет крошечное значение (примерно 0,3 В для германия и 0,7 В для кремниевого перехода), поэтому для полного устранения барьерного потенциала требуется очень небольшое напряжение. . Полное устранение барьера создает путь с низким сопротивлением для прохождения тока. Следовательно, ток начинает течь в переход. Этот ток называется прямым током.

Что такое обратное смещение

При обратном смещении существует соединение между отрицательной областью и положительной клеммой батареи, а положительная область соединяется с отрицательной клеммой.Обратный потенциал увеличивает силу потенциального барьера в этой ситуации. Потенциальный барьер препятствует потоку носителей заряда через переход. Он создает путь с высоким сопротивлением, по которому в цепи не течет ток.

Схема смещения реверса (Ссылка: circuitglobe.com)

В чем разница между прямым и обратным смещением?

Вот список, который поможет еще больше выделить различия между этими двумя типами:

1. Прямое смещение снижает силу потенциального барьера, и в результате ток легко проходит через соединение.тогда как обратное смещение увеличивает потенциальный барьер и предотвращает поток носителей заряда.
2. При прямом смещении у нас есть соединение между положительной клеммой и батареей с p-областью. Также отрицательный вывод подключен к полупроводниковым материалам n-типа. При обратном смещении положительная клемма источника питания подключается к материалам n-типа, а отрицательная клемма подключается к полупроводниковым материалам p-типа устройств.
3. Прямое смещение создает электрическое поле поперек потенциала, что снижает прочность потенциального барьера, тогда как обратное смещение увеличивает прочность потенциального барьера.(Потенциальный барьер ограничивает движение электронов через переход и представляет собой слой между диодом с PN-переходом.)
4. При прямом смещении напряжение на аноде выше, чем на катоде, тогда как при обратном смещении напряжение на катоде равно больше, чем анод.
5. Прямое смещение имеет большой прямой ток, а обратное смещение имеет крошечный прямой ток. (Ток в диоде в прямом направлении называется прямым током.)
6. Слой обеднения диода толстый при обратном смещении и очень тонкий при прямом смещении.(Обедняющий слой — это зона вокруг перехода, свободные носители заряда истощены.)
7. Прямое смещение снижает сопротивление диода, тогда как обратное смещение увеличивает сопротивление диода.
8. Ток легко протекает через цепь при прямом смещении, тогда как обратное смещение не позволяет току проходить через нее.
9. При прямом смещении значение тока основывается на прямом напряжении, тогда как при обратном смещении величина тока мала или незначительна.
10. При прямом смещении устройство работает как проводник, а при обратном смещении устройство работает как изолятор.

Диаграмма для прямого и обратного смещения

Как обсуждалось ранее, диод — это двухконтактный полупроводниковый прибор. Это что-то вроде электронного клапана, который позволяет току течь только в одном направлении. Условное обозначение диода представлено на рисунке ниже. Символ в форме стрелки показывает направление тока, который может течь.Клемма с положительным знаком называется анодом , , а клемма с отрицательным знаком называется катодом . На картинке изображено физическое устройство. Они выглядят как резисторы, за исключением того, что на одном конце у них одна полоса. В диодах с прямым смещением ток течет от конца без полос к концу цилиндра.

Диод и его символ в цепи (ссылка: wikimedia.org)

Когда напряжение V положительное и превышает минимальное пороговое напряжение Vt, тогда диод называется с прямым смещением .Диод с прямым смещением проводит ток в направлении, показанном на рисунке. В этом случае диод без прямого смещения называется с обратным смещением . Диод с обратным смещением также проводит ток в противоположном смысле, показанном на рисунке. Однако этот обратный ток чрезвычайно мал, поэтому диод с прямым смещением считается проводящим, а диод с обратным смещением — непроводящим. Поскольку он используется с резистором, диод полностью охарактеризован, если всем известна взаимосвязь между током и напряжением.{-28} Дж / К, а T — температура материала в Кельвинах. Обычно опорный ток (I ₀ ) очень мал, порядка 10 ^-9 или 10 ^-15 ампер. Построение представленной функции приводит к ВАХ, приведенной на графике рисунка. Этот график представляет собой кривую V-I, поскольку он показывает, как ток изменяется в зависимости от напряжения. Диаграмма ВАХ с прямым и обратным смещением диода

(Ссылка: Wikimedia.com)

На графике ВАХ имеются три отдельные рабочие области.Область прямого смещения — это , относящаяся к тем положительным напряжениям, которые превышают заданный пороговый уровень. Значение порогового напряжения, V _T , ​​зависит от физических свойств полупроводниковых материалов. Типичные значения порогового напряжения составляют от 0,6 до 1,4 вольт. При напряжениях ниже этого порога диод перестает проводить. Есть небольшая утечка тока, которая есть в заказах I ₀ . Но как было сказано ранее, величина этого тока минимальна.Если мы дополнительно уменьшим напряжение, мы войдем в другую рабочую область, определяемую как область пробоя.

Обычно мы используем диод в режиме обратного или прямого смещения. В частности, мы упростили это поведение, и тогда мы можем рассматривать диод как открытый клапан, когда напряжение больше порогового напряжения V _T , ​​и закрытый, если оно меньше. Эти соображения приводят к упрощенной диаграмме ВАХ, показанной на рисунке ниже, с порогом V нуля.На этом идеализированном графике мы видим, что область обратного смещения упрощена, так что в этой области проходит нулевой ток, если v.

Если у нас есть диод с прямым смещением, то ток, вероятно, не ограничен, что указывает на то, что диод работает как короткое замыкание. Другими словами, диод с прямым смещением работает так же, как короткое замыкание, а диод с обратным смещением работает как разомкнутая цепь.

Идеализированная диаграмма ВАХ прямого и обратного смещения диода (Ссылка: allaboutcircuits.com)

Что такое тип смещения светоизлучающих диодов?

Светодиод — светодиод . Светодиод излучает свет с точки зрения прямого смещения, и не имеет света, когда он смещен в обратном направлении. Интенсивность излучаемого света равна квадрату тока, протекающего в устройстве. На рисунке ниже показано изображение светодиода. Как и другие диоды, эти светодиоды имеют две головки, причем один вывод длиннее другого. Они представлены в такой форме, чтобы указать, какой конец диодов является анодным (положительным), а какой — катодным (отрицательным).Более длинный вывод является положительным во многих типах, но мы можем быстро проверить это, подключив светодиод к источнику напряжения, аналогичному аккумулятору, и зная, какая регулировка заставляет светодиод излучать свет.

Light Emitting Diode (amazon.com)

Summery

Прямое и обратное смещение можно различить по следующим параметрам:

Определение прямого и обратного смещения

Внешний источник напряжения, т.е. Применяемый через PN-диод для преодоления потенциального барьера, который обеспечивает легкое протекание через него тока, называется прямым смещением.

Внешний источник напряжения, который подается на PN-переход для увеличения потенциального барьера и ограничения прохождения тока через него, называется обратным смещением.

Обозначения прямого и обратного смещения и их подключения

Положительная клемма батареи подключена к полупроводниковой части P-типа устройства, а отрицательная клемма подключена к полупроводниковому материалу N-типа в корпусе. прямое смещение.

При обратном смещении отрицательная клемма батареи подключена к P-области, а положительная клемма батареи подключена к полупроводниковому материалу N-типа.

Значение напряжения при прямом и обратном смещении

Напряжение на анодах больше, чем на катодах при прямом смещении, и при увеличении этого напряжения барьерный потенциал уменьшается. Напряжение на катодах больше, чем на аноде, что увеличивает барьерный потенциал.

Истощение L ayer и R Сопротивление в прямом и обратном смещении

У нас есть тонкие слои истощения в прямом смещении, и оно имеет низкое сопротивление.С другой стороны, толщина обедненного слоя высока при обратном смещении и имеет высокое сопротивление.

M Agnitude of Current и O peration S Состояние прямого и обратного смещения

Прямое смещение позволяет току проходить, и его величина ток зависит от прямого напряжения, поэтому он действует как проводник. Обратное смещение предотвращает прохождение тока, а величина этого тока равна нулю, поэтому он работает как изолятор.

3: Уравнение идеального диода — Engineering LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Приближение
   1. Функция бесконечного шага
   2. Приближение прямого тока
   3. Приближение обратного тока
2. Ссылки

Как видно из предыдущих разделов, переходной диод p — n создает следующий ток: ниже обратное смещение, есть небольшой постоянный обратный ток, а при прямом смещении есть прямой ток, который увеличивается с напряжением.Вольт-амперная функция (также называемая «характеристикой i — v «) для идеального диода равна

\ [i (v) = I_S \ left [\ exp \ left (\ dfrac {v} {ηV_T} \ right) — 1 \ right], \ quad v> V_Z \ label {eq1} \]

• где \ (I_S \) — обратный ток насыщения,
• \ (v \) — приложенное напряжение (обратное смещение отрицательное),
• \ (V_T = T / 11,586 \) — вольт-эквивалент температуры, а
• \ (η \) — коэффициент излучения , , который равен 1 для германиевых устройств и 2 для кремниевых устройств.

Обратите внимание, что \ (i \) определяется как положительное при движении от p к n . Уравнение \ ref {eq1} также называется уравнением идеального диода Шокли или законом диода . Также обратите внимание, что для \ (v ≤ V_Z \) диод находится в пробое, и уравнение идеального диода больше не применяется; для \ (v ≤ V_Z, \ quad i = -∞ \). Характеристическая кривая идеального диода i — v показана ниже:

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Уравнение идеального диода

Уравнение идеального диода очень полезно в качестве формулы для тока как функции напряжения.Однако иногда обратное соотношение может быть более полезным; если преобразовать уравнение идеального диода и решить его для напряжения как функции тока, мы находим:

\ [v (i) = ηV_T \ ln \ left [\ left (\ dfrac {i} {I_S} \ right) + 1 \ right]. \]

Приблизительные значения

Функция бесконечного шага

Ряд приближений поведения диода можно сделать из уравнения идеального диода. Простейшее приближение — представить диод как устройство, которое не пропускает ток, то есть действует как разомкнутая цепь — при обратном смещении, и пропускает неограниченное количество тока через — замкнутую цепь — при прямом смещении.В этой упрощенной модели отношение тока к напряжению (также называемое «характеристикой i — v ») представляет собой бесконечную ступенчатую функцию:

\ [i = \ left \ {\ begin {array} {l}
0, v \ leq 0 \\
\ infty, v> 0
\ end {array} \ right. \]

Эта характеристика изображена ниже:

Это приближение используется при анализе схем, как мы увидим в следующем разделе.

Приближение прямого тока

В случае большого прямого смещения хорошее приближение уравнения идеального диода состоит в том, чтобы просто установить второй член уравнения \ ref {eq1} равным нулю.Это приближение справедливо, потому что идеальная кривая i-v диода растет очень быстро, а также потому, что обратный ток насыщения IS обычно очень мал. Это приближение приемлемо для v> 0,2 В. Приближение прямого тока, как мы его будем называть, приводит к следующей формуле:

\ [i (v) ≈ I_S \ exp \ left (\ dfrac {v} {ηV_T} \ right) \ quad v> 0,2 \, V. \]

Аппроксимация обратного тока

При обратном смещении результирующий ток можно рассматривать как просто обратный ток насыщения, \ (I_S \).В действительности, ток при обратном смещении будет асимптотически приближаться к \ (I_S \), но малая величина обратного тока насыщения делает это расхождение незначительным. Приближение обратного тока действительно в диапазоне \ (V_Z

\ [i (v) ≈ I_S, \ quad V_Z

Список литературы

1. «Глава 6: Диоды». Основы электротехники. 2-е изд. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Oxford UP, 1996.363-64. Распечатать.

Что происходит, когда диод смещен в прямом направлении? — MVOrganizing

Что происходит, когда диод смещен в прямом направлении?

Прямое смещение имеет анодное напряжение, превышающее катодное напряжение. Прямое смещение снижает сопротивление диода, а обратное смещение увеличивает сопротивление диода. Ток течет без усилий при прямом смещении, но обратное смещение не позволяет току течь через диод.

Когда диод смещен в прямом направлении, анод?

Диод, подключенный в прямом смещении, — это диод, в котором положительное напряжение источника напряжения подключено к аноду диода, а отрицательное или заземление источника напряжения подключено к аноду диода.Когда диод подключен в прямом смещении, ток течет через диод, и он проводит.

Что такое диод с прямым и обратным смещением?

Прямое смещение означает подачу напряжения на диод, позволяющее легко протекать току, в то время как обратное смещение означает подачу напряжения на диод в противоположном направлении. Напряжение с обратным смещением не вызывает протекания заметного тока.

Какой максимальный прямой ток в диоде 1N4007?

1N4007 Характеристики: Максимальное напряжение блокировки постоянного тока 1000 В.Средний прямой ток: 1.0А. Пиковый прямой импульсный ток: 30 А.

Для чего нужен диод 1N4007?

1N4007 — широко используемый диод общего назначения. Обычно он используется в качестве выпрямителя в блоке источников питания электронных устройств для преобразования переменного напряжения в постоянное с помощью других конденсаторов фильтра.

Что делает диод Шоттки?

Диоды Шоттки

используются из-за их низкого напряжения включения, быстрого времени восстановления и низких потерь энергии на высоких частотах.Эти характеристики делают диоды Шоттки способными выпрямлять ток, облегчая быстрый переход из проводящего состояния в состояние блокировки.

Чем отличаются диоды 1N4001 и 1N4007?

Различия: Пиковое повторяющееся обратное напряжение 1N4001 составляет 50 В, а 1N4007 — 1000 В. Среднеквадратичное обратное напряжение 1N4001 составляет 35 В, а 1N4007 — 700 В. Типичная емкость перехода 1N4001 составляет 15 пФ, а 1N4007 — 8 пФ.

Для чего используется диод 1N4001?

Серия 1N400x (или 1N4001 или 1N4000) представляет собой семейство популярных одноамперных кремниевых выпрямительных диодов общего назначения, обычно используемых в адаптерах переменного тока для обычных бытовых приборов.Его напряжение блокировки варьируется от 50 вольт (1N4001) до 1000 вольт (1N4007).

Какой диод самый распространенный?

Наиболее часто используемый сигнальный диод — 1N4148. У этого диода есть близкий родственник под названием 1N914, который можно использовать вместо него, если вы не можете найти 1N4148. Этот диод имеет падение прямого напряжения 0,7 и пиковое обратное напряжение 100 В и может выдерживать максимальный ток 200 мА.

Диод работает от переменного тока?

Диоды ведут себя только тогда, когда они смещены вперед.Поскольку переменный ток периодически меняет свое направление, диод проводит только полупериоды и изолирует во время других циклов. Это свойство диода используется при преобразовании переменного тока в постоянный. В этом случае используются два диода (для выпрямителя с центральным отводом) или четыре диода.

В чем особенность стабилитрона?

Стабилитрон — это особый тип диода, который, в отличие от обычного, позволяет току течь не только от анода к катоду, но и в обратном направлении, когда достигается напряжение стабилитрона.Стабилитроны имеют сильно легированный p-n переход.

Какой уровень падения в стабилитроне?

При прямом смещении стабилитроны ведут себя так же, как стандартные выпрямительные диоды: у них прямое падение напряжения, которое соответствует «уравнению диода» и составляет около 0,7 вольт.

Какая сторона стабилитрона сильно легирована?

(i) Стабилитрон изготавливается путем сильного легирования как p-, так и n-сторон перехода. (ii) Фотодиод, когда он используется в качестве детектора оптических сигналов, работает при обратном смещении.

Разъяснение используемых терминов | Полупроводниковые приборы | Компоненты для бизнеса | Наш бизнес

Условия	Символы	Определения
Повторяющееся пиковое обратное напряжение	VRM	Максимально допустимое значение обратного напряжения, которое может многократно подаваться в обратном направлении устройства.
Неповторяющееся пиковое обратное напряжение	VRSM	Максимально допустимое значение скачка обратного напряжения, которое может быть приложено к обратному направлению устройства.
est обратное напряжение	Vtest	Значение обратного напряжения, которое может быть приложено к устройству в обратном направлении для проверки в течение 1 минуты).
Средний выпрямленный прямой ток	IＯ	Среднее значение тока при 50 Гц, полусинусоидальной волны (угол состояния 180 °), которая может течь в прямом направлении устройства.
Пиковый импульсный прямой ток	IFSM	Максимальное пиковое значение тока при 50 Гц, полусинусоидальная волна (односторонняя), которая может течь в прямом направлении устройства (неповторяющийся).
Максимальный импульсный ток (пиковый импульсный ток)	ISM (IPPM, IPP)	Максимальное пиковое значение тока при заданной импульсной форме волны, которое может протекать в устройстве.
Рассеиваемая пиковая импульсная мощность	PSM	Максимальное пиковое значение мощности при заданной импульсной форме волны, которое может быть приложено к устройству.
Напряжение пробоя	VB	Значение обратного напряжения (напряжения пробоя), когда указанный ток (IB) течет в обратном направлении устройства.
Падение прямого напряжения	VF	Значение прямого падения напряжения, когда указанный ток течет в прямом направлении устройства.
Напряжение зажима	Vc	Значение напряжения между клеммами, когда в устройстве протекает импульсный ток заданного пикового значения.
обратный ток	ИК	Значение обратного тока утечки, когда заданное напряжение подается в обратном направлении устройства.
Рассеиваемая мощность	P	Максимально допустимое значение мощности при указанных условиях.
Напряжение стабилитрона	VZ	Значение напряжения, когда указанный ток IZ течет в обратном направлении устройства.
Ток Зенера	IZ	Стандартный ток, измеряющий напряжение стабилитрона.
Импеданс стабилитрона	rd	Отношение изменения напряжения стабилитрона к соответствующему изменению заданного тока IZ в зоне стабилитрона.
Температурный коэффициент стабилитрона	γ	Отношение изменения напряжения стабилитрона к соответствующему изменению температуры окружающей среды.
Время обратного восстановления	трр	Время уменьшения обратного тока до 10% от максимального, когда устройство переключается с прямого смещения на обратное.
Клеммная емкость	CT	Емкость между выводами устройства, когда заданное напряжение VR и частота f прикладываются к обратному направлению устройства.
Емкость перехода	Cj	Емкость перехода, когда заданное напряжение VR и частота f приложены к обратному направлению устройства.
Рабочая температура перехода	Tj	Допустимая температура перехода, при которой работает устройство.
Температура хранения	Tstg	Допустимый диапазон температур окружающей среды, в котором может храниться устройство.
Температура корпуса	TC	Температура корпуса устройства.
Температура окружающей среды	Ta	Температура окружающей среды, при которой используется устройство.
Температура масла	Труд	Электрическая температура масла высокого давления вокруг устройства.
Термическое сопротивление	Rth (J-A)	Значение повышения температуры перехода на основе температуры окружающей среды при подаче электроэнергии на агрегат.
	Rth (J-C)	Повышение температуры перехода на основе температуры корпуса при подаче электроэнергии на агрегат.

Анализ вольт-амперных характеристик прямого и обратного смещения диода Шоттки Al / Al2O3 / n-Si с тонкопленочной прослойкой из атомарного слоя Al2O3

1.

M. Kimura, Jpn. J. Appl. Phys. 58 , 0

(2019)

Google ученый

2.

M. Coll, J. Fontcuberta, M. Althammer, M. Bibes, H. Boschker, A. Calleja, G. Cheng, M. Cuoco, R. Dittmann, B. Dkhil, I. El Baggari, M. Fanciulli, И. Фина, Э. Фортунатоп, К. Фронтера, С. Фуджита, В. Гарсия, STB Goennenwein, C.-G. Гранквист, Дж. Гроллиер, Р. Гросс, А. Хагфельдт, Г. Эрранц, К. Хоно, Э. Хаувман, М. Хуйбен, А. Калабухов, Д. Дж. Кибл, Дж. Костер, Л.Ф. Куркутис, Дж. Леви, М. Лира-Канту, Дж. Л. Макманус-Дрисколл, Дж. Маннхарт, Р. Мартинс, С. Мензель, Т. Миколаджик, М. Напари, М.Нгуен, Дж. Никлассон, К. Пайярд, С. Паниграхи, Г. Рейндерс, Ф. Санчес, П. Санчис, С. Санна, Д.Г. Шлом, У. Шреде, К. Шен, А. Симон, М. Спрейцер, Х. Сукегава, Р. Тамайо, Дж. Ван ден Бринк, Н. Прайдс, Ф. Granozio, Appl. Серфинг. Sci. 482 , 1 (2019)

КАС Google ученый

3.

Р. Чен, Л. Лан, Нанотехнологии 30 , 312001 (2019)

Google ученый

4.

С. Альптекин, А. Татароглу, С. Алтиндал, J. Mater. Sci. 30 , 6853 (2019)

КАС Google ученый

5.

G. Ding, M. Wei, G. Surucu, Z. Liang, X. Wang, Appl. Серфинг. Sci. 491 , 750 (2019)

КАС Google ученый

6.

I. Tascioglu, S.O. Tan, S. Altindal, J. Mater. Sci. 30 , 11536 (2019)

КАС Google ученый

7.

S.O. Tan, H. Uslu Tecimer, O. Cicek, H. Tecimer, S. Altindal, J. Mater. Sci. 28 , 4951 (2017)

КАС Google ученый

8.

К. Циарапас, Д. Гиргинуди, Н. Георгулар, Микроструктура сверхрешеток. 75 , 171 (2014)

КАС Google ученый

9.

Р. Далвен, Приборы металл-полупроводник и металл-диэлектрик-полупроводник, Введение в прикладную физику твердого тела (Спрингер, Бостон, 1990)

Google ученый

10.

после полудня. Гаммон, А. Перес-Томас, А.А. Шах, О. Вавасур, Э. Дончев, И.С. Панг, М. Миронов, К.А. Фишер, М.Р. Дженнингс, Д. Лидли, П.А. Mawby, J. Appl. Phys. 114 , 223704 (2013)

Google ученый

11.

D.K. Schroder, Характеристики полупроводниковых материалов и устройств (Wiley, New Jersey, 2006)

Google ученый

12.

S.M.Зе, К. Квок, Physics of Semiconductor Devices (Wiley, New Jersey, 2007)

Google ученый

13.

B.L. Шарма, Переходы металл-полупроводник с барьером Шоттки и их применение (Plenum Press, Нью-Йорк, 1984)

Google ученый

14.

J.Y.W. Seto, J. Appl. Phys. 46 , 5247 (1975)

КАС Google ученый

15.

H.H. Gullu, D.E. Йылдыз, О. Байракли Суруджу, М. Терлемезоглу, М. Парлак, Бюл. Матер. Sci. 42 , 45 (2019)

Google ученый

16.

S. Altindal, H. Kanbur, D.E. Йылдыз, М. Парлак, Appl. Серфинг. Sci. 253 , 5056 (2007)

CAS Google ученый

17.

Э. Арслан, С. Алтындал, С. Урал, О.А. Kayal, M. Ozturk, E. Ozbay, J. Vac. Sci.Technol. В 36 , 061209 (2018)

Google ученый

18.

H.H. Gullu, Bull. Матер. Sci. 42 , 89 (2019)

Google ученый

19.

D.E. Йылдыз, М. Каракус, Л. Топпэр, А. Цирпан, Mater. Sci. Полуконд. Процесс. 28 , 84 (2014)

КАС Google ученый

20.

Э. Арслан, С. Бутун, Э. Озбай, заявл. Phys. Lett. 94 , 142106 (2009)

Google ученый

21.

P.K. Рао, Б. Парк, С. Ли, Ю.К. Noh, M.D. Kim, J.E. Oh, J. Appl. Phys. 110 , 013716 (2011)

Google ученый

22.

H. Schroeder, J. Appl. Phys. 117 , 215103 (2015)

Google ученый

23.

Х. Ву, Ю.И. Аливов, Х. Моркок, J. Mater. Sci. 19 , 915 (2008)

КАС Google ученый

24.

Дж. Йота, Х. Шен, Р. Раманатан, Дж. Вак. Sci. Technol. A 31 , 01A134 (2013)

Google ученый

25.

M. Ozer, D.E. Йылдыз, С. Алтындал, М. Бюльбюль, Твердотельная электроника. 51 , 941 (2007)

Google ученый

26.

А. Татароглу, С. Алтындал, М.М. Бюльбюль, Микроэлектрон. Англ. 81 , 140 (2005)

КАС Google ученый

27.

M.D. Groner, J.W. Элам, Ф.Х. Фабрегет, С. Джордж, Тонкие твердые пленки 413 , 186 (2002)

CAS Google ученый

28.

А. Турут, А. Карабулут, К. Эрдерха, Н. Бийикли, Mater. Res. Экспресс 2 , 046301 (2015)

Google ученый

29.

G.D. Wilk, R.M. Уоллес, Дж. М. Энтони, J. Appl. Phys. 89 , 5243 (2001)

КАС Google ученый

30.

Ф. Йигитерол, Х. Х. Гуллу, О. Байракли, Д. Э. Йылдыз, J. Electron. Матер. 47 , 2979 (2018)

КАС Google ученый

31.

L. Zhang, H.C. Цзян, Ч. Лю, Дж. У. Донг, П. Чоу, J. Phys. Д 40 , 3707 (2007)

КАС Google ученый

32.

Я. Янг, С. Шин, С. Йи, М. Хонг, Тонкие твердые пленки 674 , 52 (2019)

CAS Google ученый

33.

J.A. Гарсия-Валенсуэла, Р. Ривера, А. Моралес-Вилчес, Л. Герлинг, Дж. М. Асенсия, К. Воз, Дж. Бертомеу, Дж. Андреу, Thin Solid Films 619 , 288 (2016)

Google ученый

34.

S.Y. Lien, C.H. Ян, К. Ву, C.Y. Kung, Nanoscale Res.Lett. 10 , 93 (2015)

Google ученый

35.

Дж. Сингх, Полупроводниковые приборы: основные принципы (Wiley India, Нью-Дели, 2007)

Google ученый

36.

Дж. Ян, Б.С. Эллер, Р.Дж. Nemanich, J. Appl. Phys. 116 , 123702 (2014)

Google ученый

37.

Z.Го, Ф. Амбросио, А. Паскарелло, Appl. Phys. Lett. 109 , 062903 (2016)

Google ученый

38.

J.H. Werner, H.H. Guttler, J. Appl. Phys. 69 , 1522 (1991)

КАС Google ученый

39.

R.T. Тунг, Phys. Ред. B 45 , 13509 (1992)

CAS Google ученый

40.

J.P. Sullivan, R.T. Тунг, М.Р. Пинто, В.Р. Грэм, J. Appl. Phys. 70 , 7403 (1991)

КАС Google ученый

41.

А. Татароглу, Р.З. Pur, Phys. Scr. 88 , 015801 (2013)

Google ученый

42.

Х. Х. Гуллу, О. Байракли, Д. Э. Йылдыз, М. Парлак, J. Mater. Sci. 28 , 17806 (2017)

КАС Google ученый

43.

R.T. Тунг, Дж. П. Салливан, Ф. Шрей, Матем. Sci. Англ. В 14 , 266 (1992)

Google ученый

44.

W. Mönch, Электронные свойства полупроводниковых интерфейсов (Springer, Berlin, 2004)

Google ученый

45.

S. Chand, J. Kumar, Appl. Phys. А 65 , 497 (1997)

CAS Google ученый

46.

J.H. Werner, H.H. Güttler, Phys. Scr. T39 , 258 (1991)

КАС Google ученый

47.

A. Bengi, S.J. Янг, К. Йео, Т. Мамедов, С. Озчелик, Ю.Т. Ли, Твердотельная электроника. 61 , 29 (2011)

КАС Google ученый

48.

I.S. Яхья, М. Фадель, Г. Сакр, Ф. Якуфаноглу, С.С. Шенуда, В.А. Фарук, J. Alloys Compd. 509 , 4414 (2011)

КАС Google ученый

49.

К.Р. Кроуэлл, Твердотельная электроника. 8 , 395 (1965)

Google ученый

50.

P. Chattopadhyay, J. Phys. Д 29 , 823 (1996)

КАС Google ученый

51.

Э. Джошкун, Х. Х. Гуллу, И. Чандан, О. Байракли, М. Парлак, Ч. Эрчелеби, Mater. Sci. Полуконд. Процесс. 34 , 138 (2015)

КАС Google ученый

52.

J.R. Yeargan, H.L. Taylor, J. Appl. Phys. 39 , 5600 (1968)

КАС Google ученый

53.

Сойлу М., О.А. Аль-Хартоми, S.A.F. Аль Саид, А.А. Аль-Гамди, И. Яхия, Ф. Якуфаноглу, Microelectron. Надежный. 53 , 1901 (2013)

КАС Google ученый

Вольт-амперные характеристики прямого и обратного смещения …

Контекст 1

…это уравнение, ap — кажущаяся величина смещения при нулевом смещении BH, A — эффективная площадь диода и A * — эффективная постоянная Ричардсона, равная 156 Acm −2 K −2 для 6H-SiC n-типа [1,4]. Фактор идеальности n в формуле. 1 объясняет отклонение от идеальных транспортных механизмов TE и определяется тем, что на рисунке 1 показаны ВАХ прямого и обратного смещения для 6H-SiC SD Ni / n-типа. Измерения прямого смещения проводились в диапазоне температур образца 40-400 K, а измерения обратного смещения — в диапазоне 220-400 K с шагом 20 K, поскольку обратный ток ниже предела обнаружения ВАХ. измерительное оборудование при более низкой температуре и малом напряжении смещения….

Контекст 2

… диапазон 40-400 K, и измерения обратного смещения в диапазоне 220-400 K с шагом 20 K, потому что обратный ток ниже предела обнаружения Оборудование для измерения ВАХ при более низкой температуре и малом напряжении смещения. Значение BH было вычислено из пересечения линейной части кривых прямого смещения I-V на рис. 1 с использованием уравнения. 2, а значение коэффициента идеальности по наклону линейного участка ВАХ прямого смещения на рис.1 с использованием уравнения. 3. Значения приведены в таблице 1 и на рис. 2. Как видно, значение коэффициента идеальности практически не изменилось в диапазоне 160-400 К, а ниже 160 К оно составляет 1,57 при 140 К, 3,82 при 60 …

Контекст 3

… ток ниже предела обнаружения оборудования для измерения ВАХ при более низкой температуре и небольшом напряжении смещения. Значение BH было рассчитано по пересечению линейного участка кривых I-V прямого смещения на рис.1 с использованием уравнения. 2, и значение фактора идеальности от наклона линейной части кривых прямого смещения I-V на рис. 1 с использованием уравнения. 3. Значения приведены в таблице 1 и на рис. 2. Как видно, значение коэффициента идеальности практически не изменилось в диапазоне 160-400 К, а ниже 160 К оно составляет 1,57 при 140 К, 3,82 при 60 К и 6,21 при 40 К, увеличиваясь с понижением температуры образца. Более того, ЧД уменьшается с 0,79 эВ при 400 …

Контекст 4

… Значение BH обратного смещения и ток насыщения из характеристик IV полулогарифмического обратного смещения также взяты из данных IV обратного смещения, приведенных на рис. 1. На рис. 3 показан полулогарифмический {I / [1-exp (-qV / kT)]} зависимости от V на основе данных IV обратного смещения в диапазоне 0,0 — (- 1,0) В и диапазоне температур 220-400 К.

No related posts.