دیود خازنی بایاس نشده (Unbiased):
می دانیم که در نیمه رسانای نوع N تعداد زیادی از الکترون های آزاد حضور دارند و در نیمه رسانای نوع P نیز تعداد زیادی حفره وجود دارند.
الکترون های آزاد و حفره ها همواره تلاش می کنند که از یک ناحیه متراکم به ناحیه با تراکم پایین تر حرکت کنند.
برای الکترون های آزاد، ناحیه N بسیار متراکم تری است و ناحیه P ناحیه با تراکم پایین تر محسوب می شود.
بنابراین الکترون های آزاد همیشه قصد دارند از ناحیه N به ناحیه P حرکت کنند. به طریق مشابه، حفره ها همواره تلاش می کنند که از ناحیه P به ناحیه N بروند.
زمانی که هیچ ولتاژی اعمال نشده باشد، تعداد زیادی از الکترون های آزاد در ناحیه N از یکدیگر دفع می شوند و به سمت ناحیه P رانده می شوند.
هنگامی که الکترون های آزاد به پیوند P-N برسند، یک نیروی جاذبه را از طرف حفره های ناحیه P تجربه خواهند کرد.
در نتیجه، الکترون های آزاد از پیوند P-N عبور می کنند. حفره ها نیز قادر خواهند بود از پیوند P-N عبور کنند. به دلیل حرکت این حامل های بار، یک جریان بسیار کوچک برای مدت زمانی از دیود عبور خواهد کرد.
در طول این فرایند، برخی اتم های خنثی نزدیک پیوند در طرف نیمه رسانای نوع N، الکترون های خود را از دست می دهند و تبدیل به یون های با بار مثبت می شوند.
به طریق مشابه، برخی اتم های نزدیک پیوند در سمت نیمه رسانای نوع P، الکترون های اضافی به دست می آورند و تبدیل به یون های با بار منفی می شوند.
این یون های مثبت و منفی در پیوند P-N، در واقع همان ناحیه تخلیه را ایجاد می کنند. ناحیه تخلیه از عبور جریان بیشتر از پیوند P-N جلوگیری می کند.
عرض ناحیه تخلیه به تعداد ناخالصی های افزوده شده بستگی دارد. یک دیود خازنی که ناخالصی زیادی داشته باشد، ناحیه تخلیه باریکی دارد و یک دیود خازنی با ناخالصی کم، دارای ناحیه تخلیه با عرض بزرگ است.
می دانیم که یک عایق یا دی الکتریک به جریان الکتریکی اجازه عبور از درون خود را نمی دهد. ناحیه تخلیه نیز اجازه نمی دهد که جریانی از آن عبور کند، بنابراین می توان گفت ناحیه تخلیه در دیود واراکتور مانند دی الکتریک در خازن عمل می کند.
در تصویر زیر نمایی از تشبیه نواحی یک دیود خازنی به نواحی مختلف یک خازن نشان داده شده است.
می دانیم که الکترودها یا صفحات رسانا به آسانی به جریان الکتریکی اجازه می دهند که از آن ها عبور کند. نیمه رساناهای نوع N نیز به آسانی به جریان الکتریکی اجازه عبور می دهند.
بنابراین می توان گفت که نیمه رساناهای نوع N و نوع P نیز مانند الکترودها یا صفحات رسانا در خازن عمل می کنند.
بنابراین در حالت کلی، دیود خازنی نقش یک خازن را بازی می کند. در یک دیود خازنی بایاس نشده، عرض ناحیه تخلیه بسیار کوچک است. بنابراین کاپاسیتانس یا ظرفیت خازنی بسیار بزرگ است.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
