Hva er P-N krysset, forklarer vi på en enkel måte

Funnet av P-N-overgang aktivert en revolusjon i moderne elektronikk. Uten det, vil vi gjerne at du aldri har sett moderne datamaskiner, telefoner, TV-er og andre dingser så kjent for oss. Så hva er dens essens? I denne artikkelen vil jeg prøve å forklare det i enkle ord uten kjedelig formler og uforståelige setninger. La oss komme i gang.

Hva er P-N veikryss

Så, la oss se på prinsippet om arbeidet:

Som du vet, med unntak av ledere og dielectrics er det mellomliggende materiale kalles halvledere. Og i begynnelsen var det ikke klart hvordan de kan brukes, men etter halvleder prolegirovat, blir det ganske interessante egenskaper.

Den første og mest vanlige halvlederelement er silisium, som er en stor mengde på jord (nesten 30% av jordskorpen består av dette element).

Videre er det allerede et sjeldent metall som germanium (dens andel i størrelsesorden 1,5 x 10-4% i jordskorpen)

Forskere har gjort følgende funn: hvis en del av silisiumet for å legge til arsen, blir han (silisium) mettet frie elektroner, som vel kjent, et materiale hvori blandingen av mange av de frie elektroner er en god dirigent. Da elektron har en negativ ladning, slik at silisium kan betraktes prolegirovanny N (med negativ -ve) - leder. Billig? Videre mer interessant.

Hvis den samme silikon prolegirovat element, slik som indium, blir en slik leder en unik egenskap. I det første tilfellet vi har dukket frie elektroner, her i den andre utførelsen er positive frie ladninger oppnådd.

Paradokset er at frie elektroner med en positiv ladning der. Protonene (positivt ladede partikler) er forbundet med nøytroner og er komponenter av en atomkjerne. Det vil si, de kan ikke bære en positiv ladning. Det viser seg at han har en kostnad, og partikler som bærer den er ikke der.

Slike partikler er kalt "hull" med en positiv ladning. Og halvledermateriale, som inkluderte en masse "hull", som kalles en halvleder P (Positiv - Positiv) - type.

I seg selv, silikon P - type og N - typen er ubrukelig, men hvis platen av elementet er meget tett lener seg mot hverandre venn, bare på kontaktpunkt, og det er den beryktede pn-overgangen, som revolusjonerte moderne elektronikk.

Hvordan fungerer P - N veikryss

Så, hvis du ikke går inn i fysikken av prosessen, med andre ord, har denne overgangen ensidig ledningsevne. Det er ikke klart? La meg forklare med et eksempel.

La oss ta det mest vanlig trakt:

Hvis du og jeg vil øse vann på den delen av halsen, så alt vannet er ganske lett å passere gjennom trakten, Men hvis vi prøver å helle vann gjennom en tynn del av vannkanne, vil da bare en liten del av vannet passere gjennom den.

Og en pn-overgangen, hvis vi skal side med P - pluss overgang vil gi konstant strømforsyningen, og N - minus skift, så vil strømmen passere fritt gjennom overgangen, men hvis vi endrer pluss og minus noen steder, er ikke dagens gå. på samme måte som i den konvensjonelle diode.

For å teste dette, la oss gjøre et lite eksperiment: ta en vanlig diode, en lyspære på 12 Volt og strømforsyningen og samle under ordningen:

Samle en slik ordning, og slå strømforsyningen, vil vi se med deg at lampen lyser. Dette betyr at det ikke er noen hindring for flyten av strøm, men det er verdt for deg og meg til å endre polariteten på strømforsyningen og lampen lyser ikke.

Det vil si at vi sees tydelig at dioden i driftsprinsippet er strukket, pn-overgangen, den direkte inkludering av ledende, og når det ikke er omvendt.

konklusjon

Jeg håper nå du blir mer eller mindre klart hva P-N overgang og hvordan det fungerer på eksempelet ovenfor med en vanlig diode. Hvis du er interessert i dette emnet, abonnere ikke glipp av de siste publikasjonene og rangere artikkelen som. Takk for oppmerksomheten!