מהו צומת P-N, נסביר במונחים פשוטים

הגילוי של מעבר P-N מופעל מהפכה בתחום האלקטרוניקה מודרנית. בלי זה, היינו רוצים שלא ראיתם מחשבים מודרניים, טלפונים, טלוויזיות וגאדג'טים אחרים כך מוכר לנו. אז מה היא המהות שלה? במאמר זה אנסה להסביר את זה במילים פשוטות בלי לשעמם נוסחאות וביטויים מסתוריות. בואו נתחיל.

מהו צומת P-N

אז, בואו נביט עקרון העבודה:

כפי שאתם יודעים, למעט מוליכים ומבודדים ישנם חומרי ביניים בשם מוליכים למחצה. ובהתחלה זה לא היה ברור איך הם יכולים לשמש, אך לאחר prolegirovat המוליכים למחצה, הוא הופך להיות די תכונות מעניינות.

האלמנט המוליך למחצה הראשון והנפוץ ביותר הוא סיליקון, שהוא סכום עצום על פני האדמה שלנו (כמעט 30% של קרום כדור הארץ מורכב מרכיב זה).

בהמשך כבר קיים מתכת נדירה כגון גרמניום (למשקלה של סדר 1.5 x 10-4% בקרום)

מדענים גילו את התגלית הבאה: אם חלק סיליקון להוסיף ארסן, שהוא (סיליקון) רווי אלקטרונים חופשיים, כידוע, חומר שבו הרכב רב של האלקטרונים החופשיים הוא טוב מנצח. מאז אלקטרונים יש מטען שלילי, כך סיליקון יכול להיחשב prolegirovanny N (Negative- -ve) - מנצח. מעוניין? בהמשך יותר מעניין.

אם אותו אלמנט סיליקון prolegirovat כגון אינדיום, מנצח כזה הופך נכס ייחודי. במקרה הראשון אנו יש לך הופיעו אלקטרונים חופשיים, כאן ההתגלמות השנייה, חיובים חופשיים חיוביים מתקבלים.

הפרדוקס הוא כי אלקטרונים חופשיים עם מטען חיובי שיש. הפרוטונים (חלקיקים בעלי מטען חשמלי חיובי) המשויכים נויטרונים הם מרכיבי גרעין האטום. כלומר, הם לא יכולים לשאת מטען חיובי. מתברר שיש לו מטען, וחלקיקים שנשאו הוא לא מופיע שם.

חלקיקים אלו נקראים "חורים" עם מטען חיובי. והחומר המוליכים למחצה, שכלל הרבה "חורים", הנקראים P מוליך למחצה (חיובי - חיובי) - סוג.

לכשעצמו, סיליקון P - סוג N - הסוג הוא חסר תועלת, אבל אם הצלחת של האלמנט מאוד מוקפדת נשענת כל ידיד, רק בנקודת המגע, ויש לצומת P-N לשמצה, אשר חוללה מהפכה מודרנית אלקטרוניקה.

כיצד P - צומת N

לכן, אם אתם לא הולכים לתוך הפיזיקה של התהליך, או במילים אחרות, המעבר הזה יש מוליכות חד צדדית. זה לא ברור? תן לי להסביר באמצעות דוגמה.

בואו לקחת את רוב המשפך הרגיל:

אם אתה ואני לשפוך מים על החלק של הצוואר, אז כל המים הוא די קל לעבור דרך המשפך, אבל אם ננסה לשפוך מי דרך חלק דק של המזלף, אז רק חלק קטן של המים יעבור דרכו.

ובכל צומת P-N, אם אנחנו לצדד P - בתוספת מעבר יספק את החשמל הקבוע, ו- N - מינוס משמרת, אז הזרם יעבור בחופשיות דרך המעבר, אך אם נשנה פלוס ומינוס במקומות מסוימים, הזרם אינו ללכת. בדיוק כמו דיודה הקונבנציונלי.

כדי לבדוק זאת, בואו נעשה ניסוי קטן: לקחת דיודה רגילה, נורה על 12 וולט ואת אספקת החשמל ולאסוף במסגרת התוכנית:

איסוף תוכנית כזו ולהפוך את אספקת החשמל, נוכל לראות איתך כי אורות המנורה. אמצעי זה כי אין כל מניעה על זרימת הזרם, אבל זה שווה לך ולי לשנות את הקוטביות של אספקת החשמל ואת המנורה אינה מעלה אור.

כלומר, אנחנו נראים בבירור כי דיודה ב עיקרון הפעולה של אשר הניחה, צומת P-N, ההכללה הישירה של מוליך, וכאשר אין הפוך.

מסקנה

אני מקווה עכשיו אתה הופך יותר או פחות ברור מה המעבר P-N ואיך זה עובד על בדוגמה לעיל עם דיודה קונבנציונאלי. אם אתה מתעניין בנושא זה, להירשם לא להחמיץ את הפרסומים האחרונים ואת לדרג את המאמר כמו. תודה על תשומת הלב שלך!