pn 接合ダイオードは、電流を一方向に流すために使用されます。これは、2端子または2電極の半導体デバイスです。このダイオードは、逆方向または反対方向の電流を止めるのに役立ちます。ダイオードに順バイアスをかけると電流が流れます。しかし、ダイオードに逆バイアスがかかると、電流の流れが遮断されます。 pn接合半導体ダイオードは、pn接合ダイオードまたは半導体デバイスと呼ばれることがあります。
PN接合ダイオードとは?
PN接合ダイオードは、電流を一方向に流すために使用されます。結合を持たない電子は、n 型セミコン型半導体セクターの電荷キャリアを運びます。一方、正孔は p- の多数電荷キャリアです。 ｐｎ接合は、ｎ型半導体がｐ型半導体に連結されたときに形成される。しかし、p 型半導体と n 型半導体が結合することで p-n 接合ダイオードが形成されます。
半導体は、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素などの材料を使用して作られています。これらの材料は、pn接合ダイオードの製造にも使用されます。これらの接合ダイオードを作成するときは、ゲルマニウムではなくシリコンが使用されます。シリコンは高温でうまく機能するため、半導体に最適です。しかし、pn接合ダイオードはゲルマニウムで構成されています。
順方向バイアス ダイオードでは、正側が左側にあり、負側が右側にあります。逆バイアスではその逆です。これらのダイオードの矢印は、順バイアス ダイオードの正端子から負側への電流の流れの方向を示します。これらの正孔は、アノード、つまりプラス端子からマイナス端子であるカソードに移動します。この流れは、従来の電流の流れとして説明されます。
一方、自由電子はカソード（マイナス端子）からアノード（プラス端子）に移動します。これらの電子は電荷を運びます。しかし、古くからの概念により、電流はプラス端子からマイナス端子に流れると常に想定しています。
pn接合半導体ダイオードのバイアス
pn接合半導体ダイオードに外部電圧を供給することは、バイアスと呼ばれます。 pn接合ダイオードに印加される外部電圧は、順方向または逆方向バイアス技術の2つの異なる方法で行われます。 pn 接合ダイオードを流れる電流は、順バイアス電流と呼ばれます。
p 型半導体では、バッテリの正端子に順方向バイアスがかかります。一方、n型半導体ダイオードはバッテリーのマイナス側に接続されています。このダイオードを逆にすると電流は流れません。逆方式ではマイナス側がp型、n型がプラス側の端子に接続されます。
pn接合ダイオードの端子
簡単に言えば、端子は電流の流れが開始または停止するポイントまたは場所です。たとえば、バス ターミナルまたはターミナルは、すべてのバスが 1 日の移動を開始または停止する場所です。 pn 接合ダイオードでは、端子という用語は、電荷キャリアの流れが開始または停止するポイントです。
p-n 接合ダイオードの 2 つの端子は、正または負のいずれかです。すべての自由電子は電荷を終了し、すべての正孔は正端子で始まります。一方、すべての自由電子は開始し、すべての正孔は負端子で終了します。
順方向にバイアスされた半導体ダイオードではどうなりますか?
アノードは、順方向バイアスされた pn 接合ダイオードの正端子です (p 型は正端子に接続され、n 型は負端子に接続されます)。このタイプのジャンクションでは、カソード端子はマイナスです。
アノードは正に帯電した電極またはワイヤで、pn 接合を正孔で帯電させます。この場合、正電荷キャリア (つまり正孔) のソースは、アノードまたはアノード端子、または正端子と言えます。正電荷キャリア (正孔) は、アノード端子で流れ始め、ダイオードを通過し、最終的にカソードまたは負端子に到達します。
逆バイアスされた半導体ダイオードではどうなりますか?
ダイオードが逆バイアスされると、アノードは負側になります (つまり、p 型は負端子に接続され、n 型は正点に接続されます)。これで、カソード端子がプラスになります。逆 pn 接合では、負端子と呼ばれるアノードからの自由電子があります。このダイオードでは、アノード端子は自由電子の供給源であり、負またはアノード端子で旅を開始します。それらは後でp型半導体の多くの穴を埋めます。 p型半導体では、正孔は負端子に引き寄せられます。
これは、負端子からの自由電子の流れを妨げたり妨げたりする p-n 接合の広い空乏領域によるものです。自由電子はプラス端子から移動できません。 pn 接合は、正端子とも呼ばれるカソード端子から正孔を受け取ります。
カソード端子は正孔の供給源であり、電子は正端子またはカソード端子で移動を開始し、最終的に n 型半導体の電子位置を占めます。 n 型半導体では、p-n 接合の空乏層が正孔の流れをブロックするため、自由電子は正端子に向かって押し出されます。
PN接合ダイオードの重要性は何ですか?
pn 接合ダイオードは最も基本的な半導体デバイスであり、その設計はいくつかの追加の半導体デバイスを生成するために使用されます。この pn 接合ダイオードは、抵抗やコンデンサに次いで最も一般的に使用される電子部品の 1 つです。
この接合ダイオードは、最も一般的なタイプの半導体ダイオードです。大電流、小電流、高電圧、低電圧レベルなど、さまざまな整流用途に使用されることが多く、今日では幅広い電子回路設計に使用されています。
pn接合によって電流が一方向に流れるようになるという事実は、他の多くのデバイスを作成するのに非常に役立ちます。電流は電子の流れであるため、どのデバイスでも一方向にのみ流れることが許可されており、ジャンクションの助けを借りて反対方向に流れることは許可されていません.
結論
pn接合は、n型とp型の半導体材料で構成されています。 n型は電子の濃度が高く、p型は正孔の濃度が高いです。 pn接合は、電流の流れを制限する必要がある、または一方向からのみ許可する必要がある多くのハイエンドデバイスの構成に役立ちます。上記の記事では、pn 接合の例と pn 接合の重要性について説明しました。
