DIODOVÝ JEV

1. DIODOVÝ JEV

2. Mezi nejdůležitější jevy v polovodičích, které se v praxi hodně využívají, patří jevy probíhající na rozhraní dvou polovodičů s různým typem vodivosti.

3. PN přechod polovodič typu P polovodič typu N přechod PN Rozhraní dvou polovodičů s různým typem vodivosti se nazývá PNpřechod.

4. PN přechod polovodič typu P polovodič typu N majoritní díry majoritní elektrony V obou částech polovodičů je velmi rozdílná hustota volných elektronů a děr  difúze volných elektronů z části N do části P a naopak, děr z části P do části N.

5. PN přechod polovodič typu P polovodič typu N - + - + - + - + V části P převládá celkový záporný náboj. V části N převládá celkový kladný náboj. Potenciál oblasti N je vyšší než potenciál oblasti P.

6. + + + + + + PN přechod polovodič typu P polovodič typu N V okolí PN přechodu vzniká elektrické pole, které zabraňuje další difúzi majoritních nosičů náboje  rovnovážný stav – celkové rozložení nosičů náboje se nemění, difuze menšinových nosičů oběma směry.

7. + + + + + + PN přechod polovodič typu P polovodič typu N Rovnovážný stav nastane při EPN = 105 V.m-1. Oblast PN přechodu je téměř bez volných nabitých částic  má velký elektrický odpor.

8. + + + + + + PN přechod zapojený v propustném směru polovodič typu P polovodič typu N - + - + Připojíme-li kladnou svorku zdroje k polovodiči typu P a zápornou svorku k polovodiči typu N, elektrické pole PN přechoduje zeslabené elektrickým polem zdroje napětí.

9. PN přechod zapojený v propustném směru • Připojíme-li • + svorku zdroje …. k polovodiči typu P • - svorku zdroje …. k polovodiči typu N • sníží se rozdíl potenciálů mezi oběma oblastmi • obnoví se difůze většinových nosičů náboje • zmenší se odpor přechodové vrstvy • obvodem prochází elektrický proud • Říkáme že PN přechod je zapojen v propustném směru.

10. + + + + + + + + + + + + Přechod PN zapojený v závěrném směru polovodič typu P polovodič typu N + - + - + Připojíme-li kladnou svorku zdroje k polovodiči typu N a zápornou svorku k polovodiči typu P, oblast přechodu PN se ještě rozšíří, elektrický odpor přechodu PN se zvětší.

11. Přechod PN zapojený v závěrném směru • Připojíme-li • + svorku zdroje …. k polovodiči typu N • - svorku zdroje …. k polovodiči typu P • zvýší se rozdíl potenciálů mezi oběma oblastmi • zvýší se intenzita el. pole, které brání průchodu • většinových nosičů náboje • zvýší se odpor přechodové vrstvy • obvodem prochází jen velmi malý elektrický proud • Říkáme že PN přechod je zapojen v závěrném směru.

12. Jev závislosti elektrického odporu polovodiče s PN přechodem na polaritě vnějšího zdroje napětí připojeného k polovodiči se nazývá diodový jev. Polovodič s PN přechodem nazýváme polovodičová dioda. Utvořil teorii přechodu PN. V. B. Shockley americký fyzik

13. Různé typy polovodičových diod

14. 3 2 1 50 100 150 2 1 10 20 30 Voltampérová charakteristika polovodičové diody propustný směr závěrný směr Graf závislosti elektrického proudu na napětí na diodě

15. A K A K - - + + Schematická značka polovodičové diody závěrný směr propustný směr A - anoda K - katoda

16. Test V blízkosti rozhraní polovodičů s opačným typem vodivosti se vytváří přechod PN jako: a) elektrická dvojvrstva s ionty opačné polarity, b) elektrická dvojvrstva s ionty stejné polarity, c) elektrická vrstva s kladnými ionty, d) elektrická vrstva se zápornými ionty. 1

17. Test • Diodový jev se nazývá: • jev závislosti elektrického odporu polovodiče • s přechodem PN na polaritě vnějšího zdroje napětí • připojeného k polovodiči, • b) jev závislosti elektrického proudu v polovodiči • s přechodem PN na polaritě vnějšího zdroje napětí • připojeného k polovodiči, • c) jev závislosti elektrického napětí polovodiče • s přechodem PN na polaritě vnějšího zdroje napětí • připojeného k polovodiči. 2

18. Test Vyberte správné tvrzení: a) Připojíme-li kladnou svorku zdroje k polovodiči typu N a zápornou svorku k polovodiči typu P, potom se zvětší intenzita elektrického pole přechodu PN. b) Připojíme-li kladnou svorku zdroje k polovodiči typu N a zápornou svorku k polovodiči typu P, potom se zmenší intenzita elektrického pole přechodu PN. c) Připojíme-li kladnou svorku zdroje k polovodiči typu P a zápornou svorku k polovodiči typu N, potom se zvětší intenzita elektrického pole přechodu PN. 3