Diode bán dẫn giécmani và silici

1/ Nguyên lý làm việc của Diode bán dẫn

Cho hai chất bán dẫn loại p và n tiếp xúc với nhau. Điện tử tự do bên n – khuếch tán sang p và lỗ bên p khuếch tán sang in. giữa hai chất tạo thành điện trường tiếp xúc Et_x, chiều từ n sang p, ngăn không cho lỗ và điện tử khuếch tán nữa (hình 10.2la).

Nếu đặt điện áp thuận vào hai chất bán dẫn (cực dương ỗ p và âm ở n), thì điện trường do nguồn điện ngoài sinh ra là E_ng sẽ ngược chiều với điện trường tiếp xúc. Điện trường ngoài triệt tiêu được trường tiếp xúc. Điện tử và lỗ dễ dàng chuyển động qua mặt tiếp xúc. Diode dẫn điện tốt (hình 10.21b). Nếu đặt điện áp ngược (cực âm ở p và dương ở n), E_ng sẽ cùng chiều với Etx, điện tử và lỗ càng khó chuyển động qua mặt tiếp xúc. Diode dẫn điện khó (hình 10.21c). Như vậy diode bán dẫn chỉ dẫn điện theo một chiều từ chất bán dẫn loại p sang loại n, hay nói nó có tính chất chỉnh lưu. Ký hiệu diode bán dẫn trên sơ đồ điện tử như hình 10.21d.

2/ Tìm hiểu về Diode giécmani

Diode bán dẫn giécmani gồm có tinh thể giécmani 1, trên nó đặt miếng indi 2. Indi nóng chảy khuếch tán vào tinh tbể giécmani tạo nên vùng dẫn điện loại p, vùng giécmani còn lại dẫn điện loại n. Hướng dòng điện đi từ indi sang giécmani (hình 10.22a).

Đặc tính volt – ampere của diode là quan hệ giữa điện áp đặt lên diode và dòng điện chạy qua nó. Chúng ta xét quan hệ này. Khi đặt điện áp thuận và nhỏ lên diode, dòng điện chạy qua nó cũng nhỏ, tăng điện áp, dòng điện tăng lên nhưng không tỷ lệ với điện áp (đoạn OA trên hình 10.22b). Khi điện áp đủ lớn thì dòng điện tăng tỷ lệ với điện áp (đoạn AB). Đặt điện áp ngược lại, dòng điện chạy qua diode rất nhỏ. Dòng điện ngược I_ngc phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao dòng điện ngược càng lớn. Do đó người ta qui định nhiệt độ làm việc của diode bán dẫn giécmani từ 50° đến 70°c.

Cấu tạo của diode bán dẫn silic cũng giống giécmani. Trên tinh thể silici có chứa miếng bo (hoặc nhôm). Cho bo nóng chảy khuếch tán vào silici, tạo nên vùng dẫn điện loại p, silici còn lại dẫn điện loại n. Hướng dòng điện đi từ bo sang silici.

Các thông sô’ của van bán dẫn cũng tương tự van điện tử. Điện trở trong của đèn.