"Joni Surya": dioda

- summary of the basics or a tutorial of how a PN junction or diode works showing how does the current flow in only one direction, and how diodes can be used on their own and in transistors - Ringkasan dasar-dasar atau tutorial tentang bagaimana PN junction atau dioda bekerja menunjukkan bagaimana aliran saat ini hanya dalam satu arah, dan bagaimana dioda dapat digunakan pada mereka sendiri dan di Transistor

Before reading this page, it is worth reading the page entitled "What is a semiconductor" - see the related articles list below the left menu. Sebelum membaca halaman ini, perlu membaca halaman yang berjudul "Apa itu semikonduktor" - lihat daftar artikel yang terkait di bawah menu kiri. This will explain some of the basics of semiconductors and some of the terms used on this page. Ini akan menjelaskan beberapa dasar-dasar semikonduktor dan beberapa istilah yang digunakan di halaman ini.

The PN junction is one of the most important structures in today's electronics scene. Sambungan PN adalah salah satu struktur yang paling penting dalam adegan elektronik hari ini. It forms the basis of today's semiconductor technology, and was the first semiconductor device to be used. Ini membentuk dasar teknologi semikonduktor saat ini, dan perangkat semikonduktor pertama yang digunakan. The first semiconductor diode to be used was the Cat's Whisker wireless detector used in early wireless sets. Dioda semikonduktor pertama yang digunakan adalah Cat's detektor Kumis nirkabel yang digunakan dalam set awal nirkabel. It consisted of a wire placed onto a material that was effectively a semiconductor. Ini terdiri dari kawat ditempatkan ke bahan yang efektif semikonduktor. The point where the wire met the semiconductor then formed a small PN junction and this detected the radio signals. Titik dimana kawat bertemu semikonduktor kemudian membentuk PN junction kecil dan hal ini mendeteksi sinyal radio.

The diode or PN junction was the first form of semiconductor device to be investigated in the early 1940s when the first real research was undertaken into semiconductor technology. Sambungan diode atau PN adalah bentuk pertama dari perangkat semikonduktor untuk diselidiki pada 1940-an awal ketika penelitian nyata pertama dilakukan ke dalam teknologi semikonduktor. It was found that small point contact diodes were able to rectify some of the microwave frequencies used in early radar systems and as a result they soon found many uses. Ditemukan bahwa dioda titik kecil menghubungi mampu untuk memperbaiki beberapa frekuensi gelombang mikro digunakan dalam sistem radar awal dan sebagai akibatnya mereka segera menemukan banyak kegunaan.

Today, the PN junction has undergone a significant amount of development. Hari ini, PN junction telah mengalami sejumlah besar pembangunan. Many varieties of diode are in use in a variety of applications. Banyak varietas dioda sedang digunakan dalam berbagai aplikasi. In addition to this, the PN junction forms the basis of much of today's semiconductor technology where it is used in transistors, FETs, and many types of integrated circuit. Selain itu, PN junction bentuk dasar dari banyak teknologi semikonduktor saat ini di mana ia digunakan dalam transistor, FETs, dan berbagai jenis sirkuit terpadu.

The PN junction is found in many semiconductor devices today. Sambungan PN ditemukan di perangkat semikonduktor banyak hari ini. These include: Ini termasuk:

Diode Dioda
Bipolar transistor Bipolar transistor
Junction FET Junction FET
Diac DIAC
Triac Triac

The PN junction has the very useful property that electrons are only able to flow in one direction. Sambungan PN memiliki sifat sangat berguna bahwa elektron hanya dapat mengalir dalam satu arah. As current consists of a flow of electrons, this means that current is allowed to flow only in one direction across the structure, but it is stopped from flowing in the other direction across the junction. Pada saat ini terdiri dari aliran elektron, ini berarti bahwa saat ini dibiarkan mengalir hanya dalam satu arah di seluruh struktur, tetapi berhenti mengalir ke arah lain di persimpangan.

PN Junction PN Junction

A PN junction is made from a single piece of semiconductor that is made to have two differing areas. Sebuah PN junction dibuat dari satu bagian dari semikonduktor yang dibuat untuk memiliki dua wilayah yang berbeda. One end is made to be P-type and the other N-type. Salah satu ujung dibuat untuk P-type dan N-tipe lainnya. This means that both ends of the PN-junction have different properties. Ini berarti bahwa kedua ujung pertigaan PN memiliki sifat yang berbeda. One end has an excess of electrons whilst the other has an excess of holes. Salah satu ujung memiliki kelebihan elektron sementara yang lain memiliki kelebihan dari lubang. Where the two areas meet the electrons fill the holes and there are no free holes or electrons. Dimana dua daerah memenuhi elektron mengisi lubang dan tidak ada lubang bebas atau elektron. This means that there are no available charge carries in this region. Ini berarti bahwa tidak ada biaya yang tersedia membawa di wilayah ini. In view of the fact that this area is depleted of charge carriers it is known as the depletion region. Mengingat fakta bahwa daerah ini habis dari biaya operator ini dikenal sebagai daerah deplesi.

The semiconductor diode PN junction with no bias applied Diode semikonduktor PN junction dengan tidak bias diterapkan

The depletion region is very thin - often only few thousandths of a millimetre - but this is enough to prevent current flowing in the normal way. Daerah deplesi sangat tipis - seringkali hanya sekian milimeter - tapi ini sudah cukup untuk mencegah arus yang mengalir dengan cara biasa. However it is found that different effects are noticed dependent upon the way in which the voltage is applied to the junction. Namun ditemukan bahwa efek yang berbeda adalah melihat tergantung pada cara di mana tegangan diterapkan pada junction.

The semiconductor diode PN junction with forward bias Diode semikonduktor PN junction dengan bias maju

Current Flow - If the voltage is applied such that the P type area becomes positive and the N type becomes negative, holes are attracted towards the negative voltage and are assisted to jump across the depletion layer. Arus Lancar - Jika tegangan diterapkan sedemikian rupa sehingga daerah menjadi positif tipe P dan tipe N menjadi negatif, lubang tertarik terhadap tegangan negatif dan dibantu untuk melompat di lapisan deplesi. Similarly electrons move towards the positive voltage and jump the depletion layer. Demikian pula elektron bergerak menuju tegangan positif dan melompat lapisan deplesi. Even though the holes and electrons are moving in opposite directions, they carry opposite charges and as a result they represent a current flow in the same direction. Meskipun lubang dan elektron bergerak dalam arah yang berlawanan, mereka membawa berlawanan biaya dan sebagai akibatnya mereka mewakili arus di arah yang sama.
No current flow - If the voltage is applied to the PN junction in the opposite sense no current flows. Tidak ada aliran arus - Jika tegangan diterapkan ke PN junction dalam arti tidak ada arus yang berlawanan. The reason for this is that the holes are attracted towards the negative potential that is applied to the P type region. Alasan untuk ini adalah bahwa lubang tertarik terhadap potensi negatif yang diterapkan ke daerah tipe P. Similarly the electrons are attracted towards the positive potential which is applied to the N type region. Demikian pula elektron tertarik ke arah potensi positif yang diterapkan pada daerah tipe N. In other words the holes and electrons are attracted away from the junction itself and the depletion region increases in width. Dengan kata lain lubang dan elektron tertarik jauh dari persimpangan itu sendiri dan peningkatan lebar daerah deplesi. Accordingly no current flows across the PN junction. Oleh karena tidak ada arus mengalir di PN junction.

The semiconductor diode PN junction with reverse bias Diode semikonduktor PN junction dengan reverse bias

PN junction characteristics PN junction karakteristik

While the PN junction provides an excellent rectifying action, it is not a perfect diode having infinite resistance in the reverse direction and zero resistance in the forward direction. Sementara PN junction menyediakan tindakan perbaikan yang sangat baik, itu bukan sempurna dioda memiliki resistansi yang tak terbatas di arah sebaliknya dan nol perlawanan di arah depan. In order that the PN junction can be used, it is necessary to know a little about its properties and characteristics with forward and reverse bias. Dalam rangka bahwa PN junction dapat digunakan, maka perlu tahu sedikit tentang sifat dan karakteristik dengan maju dan bias mundur.

Looking at the characteristic plot of the PN junction, it can be seen that in the forward direction (forward biased) it can be seen that very little current flows until a certain voltage has been reached. Melihat plot karakteristik dari PN junction, dapat dilihat bahwa pada arah maju (forward bias) dapat dilihat bahwa arus sangat sedikit sampai tegangan tertentu telah tercapai. This represents the work that is required to enable the charge carriers to cross the depletion layer. Ini merupakan pekerjaan yang diperlukan untuk memungkinkan operator biaya untuk menyeberangi lapisan deplesi. This voltage varies from one type of semiconductor to another. tegangan ini bervariasi dari satu jenis semikonduktor yang lain. For germanium it is around 0.2 or 0.3 volts and for silicon it is about 0.6 volts. Untuk germanium itu adalah sekitar 0,2 atau 0,3 volt dan untuk silikon itu adalah sekitar 0,6 volt. It is possible to measure a voltage of about 0.6 volts across most small current diodes when they are forward biased as most diodes are silicon. Hal ini dimungkinkan untuk mengukur tegangan sekitar 0,6 volt di sebagian besar dioda arus yang kecil ketika mereka maju bias seperti dioda kebanyakan silikon. A small number will show a lower voltage and are likely to be germanium. Sejumlah kecil akan menunjukkan tegangan yang lebih rendah dan kemungkinan akan germanium. Power rectifier diodes normally have a larger voltage across them but this is partly due to the fact that there is some resistance in the silicon, and partly due to the fact that higher currents are flowing and they are operating further up the curve. dioda penyearah Power biasanya memiliki tegangan yang lebih besar di antara mereka tapi ini sebagian disebabkan oleh kenyataan bahwa ada perlawanan di silicon, dan sebagian disebabkan oleh kenyataan bahwa arus yang lebih tinggi mengalir dan mereka beroperasi lebih jauh kurva.

The characteristic of a diode PN junction Karakteristik dari PN junction dioda

In the reverse direction, a perfect diode would not allow any current to flow. Di arah sebaliknya, dioda yang sempurna tidak akan membiarkan setiap arus mengalir. In reality a small amount of current does flow, although this is likely to be very small and in the region of pico amps or microamps. Pada kenyataannya sejumlah kecil saat ini tidak mengalir, meskipun hal ini mungkin akan sangat kecil dan di wilayah ampli pico atau microamps. It has been exaggerated on the diagram so that it can be seen. Telah berlebih di diagram sehingga dapat dilihat. Although it is normally very low, the performance of any diode will degrade at higher temperatures and it is also found that germanium is not as good as silicon. Meskipun biasanya sangat rendah, kinerja setiap dioda akan menurunkan pada suhu yang lebih tinggi dan juga menemukan bahwa germanium tidak sebagus silikon.

This reverse current results from what are called minority carriers. Arus ini hasil reverse dari apa yang disebut pembawa minoritas. These are a very small number of electrons found in a P type region or holes in an N type region. Ini adalah jumlah yang sangat kecil elektron ditemukan di daerah tipe P atau lubang di suatu daerah tipe N. Early semiconductors has relatively high levels of minority carriers, but now that the manufacture of semiconductor materials is very much better the number of minority carriers is much reduced as are the levels of reverse currents. semikonduktor awal relatif tingkat tinggi carrier minoritas, tapi sekarang bahwa pembuatan bahan semikonduktor sangat jauh lebih baik jumlah pembawa minoritas jauh berkurang sebagai adalah tingkat arus balik.

Varieties of PN junction diode Varietas PN junction dioda

basic PN junction diodes are used in many applications. dasar PN junction dioda digunakan dalam banyak aplikasi. These diodes are optimised for particular applications and as a result, diodes may be obtained for specific purposes. Dioda ini dioptimalkan untuk aplikasi tertentu dan sebagai hasilnya, dioda dapat diperoleh untuk tujuan tertentu.

Specific types of diode that are in widespread use include the following: Khusus jenis dioda yang digunakan secara luas termasuk yang berikut:

Small signal diode: This type of diode is a standard PN junction and is designed for carrying low levels of current. dioda sinyal kecil: Jenis dioda adalah PN junction standar dan dirancang untuk membawa tingkat rendah saat ini. They are often used as signal detectors, or as general diodes in low power circuitry. Mereka sering digunakan sebagai detektor sinyal, atau sebagai dioda umum di sirkuit daya rendah.
Rectifier diode: This type of diode is used in power supply applications for rectifying the current. Penyearah dioda: dioda jenis ini digunakan dalam aplikasi catu daya untuk meralat saat ini. These diodes are larger than signal diodes and are able to dissipate more heat. Dioda ini lebih besar daripada dioda sinyal dan mampu untuk mengusir panas lebih.
Varactor or varicap diode: This type of diode is used as a variable capacitor. Varactor atau dioda varicap: Jenis dioda digunakan sebagai variabel kapasitor. It is reverse biased and uses the capacitance across the depletion layer. Hal ini reverse bias dan menggunakan kapasitansi di lapisan deplesi. By changing the reverse voltage the thickness of the depletion layer changes and along with it so does the capacitance. Dengan mengubah tegangan membalikkan ketebalan lapisan deplesi perubahan dan bersamaan dengan itu begitu juga kapasitansi.
Light emitting diode (LED): It is found that some diodes that use more complicated compounds will actually emit light when current is passed through them. Dioda cahaya (LED): Ini adalah menemukan bahwa beberapa dioda yang menggunakan senyawa yang lebih rumit akan benar-benar memancarkan cahaya ketika arus dilewatkan melalui mereka. Although RED LEDs were the first to be sold, it is now possible to obtain a variety of different coloured LEDs Meskipun RED LED adalah yang pertama untuk dijual, sekarang mungkin untuk memperoleh berbagai LED warna yang berbeda
Laser diode : This form of diode is able to generate laser light, ie a single wavelength or frequency. Laser diode: Bentuk dioda mampu menghasilkan sinar laser, yaitu panjang gelombang tunggal atau frekuensi.
Photodiode: This form of diode is used to detect incoming light. Photodiode: Bentuk dioda digunakan untuk mendeteksi cahaya yang masuk.
Zener diode: This type of diode uses a reverse breakdown voltage, and it provides a stable reference used in regulated power supplies. Zener diode: dioda jenis ini menggunakan tegangan tembus terbalik, dan menyediakan referensi yang stabil digunakan dalam pasokan listrik diatur.

It can be seen that there are many different types of diode that are available for a variety of different tasks. Hal ini dapat dilihat bahwa ada berbagai jenis dioda yang tersedia untuk berbagai tugas yang berbeda. Further details of these and other semiconductor devices can be found in this section (Electronics components) of the website. Rincian lebih lanjut perangkat semikonduktor ini dan lainnya dapat ditemukan di bagian ini (Elektronik komponen) dari situs web.

Summary Ringkasan

The basic diode PN junction is used throughout the whole of the electronics industry today. Diode PN junction dasar digunakan sepanjang seluruh hari ini industri elektronik. Even it its basic form as a diode, it is used in enormous quantities, but beyond that the PN junction forms the bedrock of much of today's high-tech transistors and integrated circuits. Bahkan bentuk dasarnya sebagai dioda, itu digunakan dalam jumlah yang sangat besar, tetapi lebih dari itu bentuk PN junction fondasi dari banyak transistor saat ini teknologi tinggi dan sirkuit terpadu. Without the PN junction, life today would be very different, and electronics would be a very different scene. Tanpa PN junction, hari ini hidup akan sangat berbeda, dan elektronik akan menjadi adegan yang sangat berbeda.