Perbedaan Antara P-N Junction Diode dan Zener Diode

Diode adalah elemen semikonduktor paling sederhana, yang memiliki satu koneksi-PN dan dua terminal. Ini adalah elemen pasif karena arus mengalir dalam satu arah. Dioda Zener, sebaliknya, memungkinkan aliran arus balik.

Apa itu P-N Junction Diode?

Dalam n-jenis elektron semikonduktor adalah pembawa utama pengisian, sedangkan dalam semikonduktor tipe-p, pembawa utama adalah lubang. Ketika tipe-p dan tipe-semikonduktor terhubung (yang dalam praktiknya diwujudkan dengan proses teknologi yang jauh lebih rumit daripada kopling sederhana), karena konsentrasi elektron dalam tipe-n jauh lebih besar daripada yang ada di p- jenis, ada difusi elektron dan lubang, yang bertujuan untuk menyamakan konsentrasi di semua bagian struktur semikonduktor. Dengan demikian, elektron mulai bergerak dari lebih terkonsentrasi ke tempat-tempat dengan konsentrasi lebih sedikit, yaitu ke arah semikonduktor tipe-n ke tipe-p.

Demikian pula ini berlaku untuk lubang, bergerak dari semikonduktor tipe-p ke tipe-n. Pada batas senyawa, rekombinasi terjadi, yaitu mengisi lubang dengan elektron. Jadi, di sekitar batas senyawa, lapisan terbentuk di mana terjadi pengabaian elektron dan lubang, dan yang sekarang sebagian positif, dan sebagian negatif.

Seperti di sekitar lapangan, elektrifikasi negatif dan positif terbentuk, medan listrik terbentuk, yang memiliki arah dari pengisian positif ke negatif. Yaitu, suatu bidang terbentuk, yang arahnya seperti untuk menentang pergerakan elektron atau lubang lebih lanjut (arah elektron di bawah pengaruh medan berlawanan dengan arah medan).

Ketika intensitas medan meningkat cukup untuk mencegah pergerakan elektron dan lubang lebih lanjut, gerakan difusi berhenti. Kemudian dikatakan bahwa di dalam persimpangan p-n area muatan spasial terbentuk. Perbedaan potensial antara titik akhir dari daerah ini disebut penghalang potensial.

Pembawa utama muatan, di kedua sisi persimpangan, tidak dapat lulus dalam kondisi normal (tidak adanya bidang asing). Medan listrik telah didirikan di dalam area beban spasial, yang terkuat di batas persimpangan. Pada suhu kamar (dengan konsentrasi aditif biasa), perbedaan potensial dari penghalang ini adalah sekitar 0,2 V untuk silikon atau sekitar 0,6 V untuk dioda germanium.

Apa itu Zener Diode?

Melalui koneksi p-n terpolarisasi tidak permeabel, arus balik kecil dari arus jenuh konstan. Namun, dalam dioda nyata ketika tegangan polarisasi yang tidak dapat ditembus melebihi nilai tertentu, kebocoran arus tiba-tiba terjadi, sehingga arus pada akhirnya meningkat secara praktis tanpa peningkatan tegangan lebih lanjut.

Nilai tegangan di mana kebocoran arus tiba-tiba muncul disebut tegangan rusak atau Zener. Secara fisik ada dua penyebab yang menyebabkan penghancuran p-n. Dalam penghalang yang sangat sempit, yang dihasilkan oleh polusi semikonduktor tipe p dan n yang sangat tinggi, elektron valensi dapat digali melalui penghalang. Fenomena ini dijelaskan oleh sifat gelombang elektron.

Rincian jenis ini disebut pemecahan Zener, menurut peneliti yang pertama kali menjelaskannya. Dalam penghalang yang lebih luas, pembawa minoritas yang bebas melintasi penghalang dapat memperoleh kecepatan yang cukup pada kekuatan medan tinggi untuk memutus ikatan valensi di dalam penghalang. Dengan cara ini, pasangan lubang elektron tambahan dibuat, yang berkontribusi pada peningkatan arus.

Karakteristik tegangan daya dari dioda Zener untuk area polarisasi bandwidth tidak berbeda dari karakteristik dioda semikonduktor penyearah umum. Di bidang polarisasi impermeabel, penetrasi dioda Zener biasanya memiliki nilai lebih rendah daripada tegangan tembus dioda semikonduktor biasa, dan mereka hanya bekerja di bidang polarisasi impermeabel.

Setelah gangguan koneksi p-n terjadi, arus dapat dibatasi pada nilai yang diijinkan hanya dengan resistensi eksternal, jika tidak maka dioda akan dihancurkan. Nilai-nilai tegangan tembus dioda Zener dapat dikontrol selama proses produksi. Ini memungkinkan untuk menghasilkan dioda dengan voltase breakdown dari beberapa volt hingga beberapa ratus volt.

Dioda dengan tegangan tembus kurang dari 5V tidak memiliki tegangan tembus yang jelas dan memiliki koefisien suhu negatif (kenaikan suhu menurunkan tegangan Zener). Dioda dengan UZ> 5V memiliki koefisien suhu positif (kenaikan suhu meningkatkan tegangan Zener). Dioda Zener digunakan sebagai stabilisator dan pembatas tegangan.

Perbedaan Antara P-N Junction Diode dan Zener Diode

1. Definisi P-N Junction Diode dan Zener Diode

Diode adalah komponen elektronik yang memungkinkan aliran listrik dalam satu arah tanpa resistansi (atau dengan resistansi sangat kecil) sedangkan di arah sebaliknya memiliki resistansi tak terbatas (atau setidaknya sangat tinggi). Dioda zener, sebaliknya, memungkinkan aliran arus terbalik ketika tegangan Zener tercapai.

2. Konstruksi P-N Junction Diode dan Zener Diode

Dioda junction P-n terdiri dari dua lapisan semikonduktor (tipe p - anoda dan tipe n - katoda). Dalam kasus dioda Zener, konsentrasi pengotor dalam semikonduktor harus ditentukan secara tepat (biasanya jauh lebih tinggi daripada dioda p-n) untuk mendapatkan tegangan tembus yang diinginkan..

3. Aplikasi P-N Junction Diode dan Zener Diode

Yang pertama digunakan sebagai penyearah, pembentuk gelombang, switcher, pengganda tegangan. Dioda zener paling sering digunakan sebagai stabilisator tegangan.

P-N Junction Diode vs. Zener Diode

Ringkasan P-N Junction Diode dan Zener Diode

• Dioda junction P-n terbuat dari dua lapisan semikonduktor (p dan n), yang memungkinkan arus mengalir hanya dalam satu arah, sehingga digunakan sebagai penyearah.
• Dioda zener secara khusus didoping, mampu mentransmisikan arus di kedua arah. Paling sering digunakan sebagai stabilisator tegangan.