Kas ir P-N krustojums, mēs izskaidrot vienkāršā izteiksmē

Ar P-N pāreju atklājums ļāva revolūciju mūsdienu elektronikas. Bez tam, mēs gribētu, lai jūs nekad redzējis modernus datorus, telefonus, televizorus un citus sīkrīkus tik pazīstamas mums. Tātad, kāda ir tās būtība? Šajā rakstā es mēģināšu izskaidrot to vienkāršiem vārdiem, bez garlaicīgi formulas un mistiskā frāzes. Sāksim.

Kas ir P-N junction

Tātad, ļaujiet mums apskatīt darba princips:

Kā jūs zināt, izņemot vadītājiem un dielektriķa ir starpposma materiālu sauc pusvadītāju. Un sākumā nebija skaidrs, kā tos var izmantot, bet pēc tam, kad pusvadītāju prolegirovat, tā kļūst diezgan interesantas īpašības.

Pirmais un visizplatītākais pusvadītāju elements ir silīcijs, kas ir milzīgs daudzums uz mūsu zemes (gandrīz 30% no Zemes garozas sastāv no šī elementa).

Tālāk jau ir retu metālu, piemēram, germānija (tās īpatsvars ir 1,5 x 10-4% no garozas)

Zinātnieki ir veikuši šādu atklājums: ja daļa no silīcija, lai pievienotu arsēns, viņš (silīcijs) ir piesātināts brīvie elektroni, kā labi zināms, materiāls, kurā sastāvs daudzu brīvo elektronu ir labs diriģents. Tā kā elektronu ir negatīvs lādiņš, tāpēc silikona var uzskatīt par prolegirovanny N (Negative- -ve) - diriģents. Vai interesējaties? Vēl interesantāk.

Ja tajā pašā silīcija prolegirovat elementu, piemēram, indijs, šāda diriģents kļūst unikāls īpašums. Pirmajā gadījumā mums ir Jums šķita bezmaksas elektroni, šeit otrajā variantā, pozitīvi bez maksas tiek iegūti.

Paradokss ir tāds, ka brīvie elektroni ar pozitīvu lādiņu tur. Protonu (pozitīvi lādētu daļiņu) ir saistītas ar neitroniem un ir komponenti atomu kodola. Tas nozīmē, ka viņi nevar veikt pozitīvu lādiņu. Izrādās, viņš ir maksas, un daļiņas kas tas nav tur.

Šādas daļiņas sauc par "caurumi", ar pozitīvu lādiņu. Un pusvadītāja materiāla, kas ietvēra daudz "caurumu", ko sauc par pusvadītāju P (Positive - Positive) - tipa.

Pats par sevi, silīcija P - veids un N - veids ir bezjēdzīgi, bet, ja plate elementa ir ļoti saspringts, atspiedies pret katru draugs, tikai pie kontaktpersona, un tur ir bēdīgi slavens P-N krustojumam, kas revolūciju moderna elektronika.

Kā darbojas P - N junction

Tātad, ja jums nav iet uz fizikas procesu, citiem vārdiem sakot, šī pāreja ir vienpusējs vadītspēju. Tas nav skaidrs? Ļaujiet man paskaidrot ar piemēru.

Paņemsim visvairāk parasto piltuvi:

Ja jūs un es ieliet ūdeni uz daļu no kakla, tad viss ūdens ir diezgan viegli iziet caur piltuvi, Bet, ja mēs cenšamies ieliet ūdeni caur tievu daļu lejkanna, tad tikai neliela daļa no ūdens iet caur to.

Un P-N krustojumam, ja mums ir pusi ar P - plus pāreja nodrošinās pastāvīgu strāvas padevi, un N - mīnus maiņu, tad pašreizējais būs brīvi iziet cauri pāreju, bet, ja mēs mainīt plus un mīnus dažas vietas, pašreizējais nav iet. tāpat kā ar parasto diodi.

Lai pārbaudītu šo, pieņemsim do nelielu eksperimentu: veikt regulāru diode, spuldzīti uz 12 voltu un strāvas padevi un savāc saskaņā ar shēmu:

Vākšana šādu shēmu un ieslēdziet strāvas padevi, mēs redzēsim ar jums, ka lampiņa. Tas nozīmē, ka nav šķērslis, lai plūsmu pašreizējo, bet tas ir tā vērts, lai jūs un mani mainīt polaritāti barošanas un lampa neiedegas.

Tas ir, mēs esam skaidri redzēt, ka diode ir darbības principu, kas ir noteikts, P-N krustojumam, tiešā iekļaušana vadošs, un kad nav otrādi.

secinājums

tagad es ceru, ka jūs kļūtu vairāk vai mazāk skaidrs, kāds P-N pārejas un kā tā darbojas minētajā piemērā ar parasto diodi. Ja Jums ir interese par šo tēmu, parakstīties uz ne garām jaunākās publikācijas un novērtēt rakstu Patīk. Paldies par uzmanību!