DIODOVÝ JEV

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

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

PN přechod V obou částech polovodičů je velmi rozdílná hustota 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.

PN přechod V části P převládá celkový záporný náboj. 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.

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.

PN přechod Rovnovážný stav nastane při EPN = 105 V.m-1. 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.

- 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 přechodu je zeslabené elektrickým polem zdroje napětí.

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.

- 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.

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.

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

Různé typy polovodičových diod

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

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

Test 1 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

Test 2 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 c) jev závislosti elektrického napětí polovodiče s přechodem PN na polaritě vnějšího zdroje napětí připojeného k polovodiči. 2

Test 3 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 c) Připojíme-li kladnou svorku zdroje k polovodiči typu P a zápornou svorku k polovodiči typu N, potom se zvětší 3