диод смирнов (1)

1.

Полупроводниковый диод:
принцип действия и применение
Смирнов.В.Р 10Б

2.

Что такое диод?
Диод — это
полупроводниковый прибор,
содержащий один p-n переход
и два внешних вывода (анод и
катод), основным свойством
которого
является односторонняя
проводимость: он пропускает
электрический ток в прямом
направлении (от анода к
катоду) и блокирует его в
обратном.
Условное обозначения диода на эл цепях

3.

Как работает диод?
Диод состоит из двух
соприкасающихся
полупроводниковых слоёв:
p-область (анод) — здесь много
положительных носителей заряда,
«дырок».
n-область (катод) — здесь много
свободных электронов
(отрицательных носителей).
Между ними находится граница — p-n
переход, где и происходит всё самое
интересное.

4.

Состояние равновесия
(без внешнего напряжения)
На границе p и n возникает диффузия: электроны из n-области стремятся в p-область, чтобы
заполнить дырки, а дырки — в n-область. При этом:
Вблизи границы образуется запирающий слой — зона, где почти нет свободных носителей
заряда. В этом слое остаются неподвижные ионы: отрицательные в p-области и
положительные в n-области.
Возникает внутреннее электрическое поле и запирающий слой, который препятствует
дальнейшему движению основных носителей заряда. Ток через переход в равновесии
равен нулю.

5.

Прямое включение
(диод открыт)
Подключаем источник питания:
+ к аноду (p), – к катоду (n).
+
Внешнее поле направлено против внутреннего поля перехода. Потенциальный
барьер понижается.
Как только приложенное напряжение превышает пороговое (около 0,7 В для
кремния, 0,3 В для германия), основные носители начинают массово пересекать p-n
переход.
Электроны из n-области движутся к аноду, дырки из p-области — к катоду.
Возникает прямой ток, который резко возрастает даже при небольшом увеличении
напряжения.
Сопротивление диода в этом направлении очень мало.
-

6.

Обратное включение
(диод заперт)
Меняем полярность: + к
катоду (n), – к аноду (p).
-
+
Внешнее поле совпадает по направлению с внутренним полем перехода.
Потенциальный барьер повышается.
Основные носители не могут преодолеть этот возросший барьер, и ток практически не
идёт.
Протекает только ничтожный обратный ток (ток утечки), создаваемый неосновными
носителями зарядов. Сопротивление диода в этом направлении огромно.

7.

Вольт Амперная
характеристика
Зависимость тока (I) от напряжения (U)

8.

Где используется диод?
Зарядное
устройство
Пульт
Светодиодная дистанционного
управления
лента

9.

Спасибо за внимание!