ELEKTRONIČKI ELEMENTI Repetitorij s ... - Student Info

132 ELEKTRONIČKI ELEMENTI2.1 POLUVODIČKA DIODAPoluvodičke diode su elektronički elementi s dvije elektrode, različitih izvedbi, svojstava i namjene.Dioda predstavlja kombinaciju n i p tipa poluvodiča. Kada se ova dva tipa poluvodiča spoje zbogtoplinske energije dolazi do difuzije, zbog čega se slobodni nositelji naboja nastoje proširiti prekocijelog kristala. Elektroni prelaze s n strane (gdje su većinski nositelji naboja) na p stranupoluvodiča (gdje su manjinski nositelji naboja), i obratno, šupljine s p strane prelaze na n stranu.Ovaj proces se naziva injekcija (ubacivanje) manjinskih nositelja, zbog toga što većinski nositeljidolaze na onu stranu pn spoja gdje predstavljaju manjinske nositelje. Na slici 2.1 prikazan jetehnološki postupak izrade pn diode (difuzijski postupak) kao i simbol diode te primjeri izvedbe.Prvo se na metalnu podlogu nanosi n sloj poluvodiča, te se elektrolitički ili premazom nanoseprimjese indija ili drugog trovalentnog elementa (bor, galij i sl.) Nakon toga se kontroliranougrijava taj premaz, pri čemu se vrši proces difuzije indija u n sloj. Na tako formiran p sloj sgraničnim prelazom pričvršćuju se još metalni izvodi, te se cijeli element hermetički inkapsulira uinertnoj atmosferi.Metalni izvodanodePNIndijP - slojanodakatodaN - sloj~0,25 mmSb - lemb)Metalni izvodkatode~1,25 mma)c)Slika 2.1 a) Izvedba pn diode difuzijskim postupkom b) simbol c) primjeri izvedbeShockley-eva jednadžba predstavlja strujno-naponsku karakteristiku poluvodičke diode. Najvažnijekarakteristike pn diode su: Dopuštena vrijednost napona zaporne polarizacije U R koja se smije priključiti na diodu a da nedođe do njezina izgaranja. Ovaj napon se za silicijske diode kreće od nekoliko desetaka pa dotisuću volta. Probojni napon U BR (breakdown reverse voltage). Dopuštena jakost struje I F (forward current) koja smije teći kroz diodu pri propusnoj polarizacijia da ne do đe do njenog oštećenja. Vrijednosti ove struje se kreću u granicama od nekolikomiliampera do nekoliko kiloampera. Dopušteni utrošak snage P tot . Temperaturno područje rada. U podacima proizvođača karakteristične veličine dioda se uvijekdaju za određeno područje temperatura. Izvedba kućišta.Na slici 2.2 prikazana je strujno-naponska karakteristika pn diode. U području propusne polarizacijestruja u početku polagano raste do tzv. napona koljena U γ (treshold voltage), a zatim naglo raste