1. Chất bán dẫn
Chất bán dẫn là một loại vật liệu có điện trở cao hơn điện trở của các dây dẫn tốt như
đồng hoặc sắt, nhưng thấp hơn điện trở của các chất cách điện như cao su hoặc thuỷ tinh.
Hai loại vật liệu bán dẫn được sử dụng phổ biến nhất là Germani (Ge) và Silic (Si).Tuy
nhiên trong trạng thái tinh khiết của chúng, các ch
ất này không thích hợp với việc sử
dụng thực tế của các chất bán dẫn.Vì lý do này chúng phải được pha với chất phụ gia, đó
là một lượng nhỏ của các tạp chất phải thêm vào để nâng cao công dụng thực tế của
chúng.
Các đặc tính của chất bán dẫn:
- Khi nhiệt độ của nó tăng lên, điện trở của nó giảm xuống.
- Tính dẫn điện của nó tă
ng lên khi được trộn với các chất khác.
- Điện trở của nó thay đổi khi có tác dụng của ánh sáng, từ tính hoặc các ứng suất cơ
học.
- Nó phát sáng khi đặt điện áp vào, v.v...
Có thể chia các chất bán dẫn thành hai loại: Loại N và loại P.
Hình 31. Chất bán dẫn loại N và loại P
- Các chất bán dẫn loại N: Một chất bán dẫn loại N gồm có một chất nền là silic (Si)
hoặc germani (Ge), đã được pha tr
ộn với một lượng nhỏ asen (As) hoặc phốtpho (P) để
cung cấp cho nó nhiều điện tử tự do, có thể chuyển động dễ dàng qua silic hoặc germani
để tạo ra dòng điện. Chữ "n" của chất bán dẫn loại n có nghĩa là "âm"
Hình 32. Hoạt động của diode
Một số l
- Diode
- Diode
- LED (
d
- Photo D
ện chạy qua
ảo ngược cá
út lẫn nhau
nhau, vì thế
hoặc các l
a.
de thường
hường làm c
n áp tối thiể
- Các c
gồm có
trộn vớ
các điệ
ngược
ngh
ĩa l
2. Diod
Các dio
nhau.
hường
sáng)
dòng điện ch
+) của ắc qu
n dẫn loại P
n loại N và
ó các điện tử
a khu vực n
ác cực ở ắc
, và các điệ
ế kéo xa khỏ
ột diode như
i với phía P
ương của ắc
ủa ắcquy đẩ
các lỗ dươn
ỗ dương củ
của chất bá
nối p-n. Kế
n ở khu vực
y theo một
ừ phía p san
Mặt khác, m
(Si) hoặc g
(In) để tạo r
ác tích điện
Chữ "p" c
ủ
chất bán dẫ
ư thế nào.
P và cực âm
c quy đẩy lẫ
ẩy lẫn nhau
ng này hút l
ủa chất bán
án dẫn loại n
ết quả là, mộ
c nối p-n, v
chiều: từ p
h
ng phía n.
phía n. Cần
p
pha
là
u
có
với
ác lỗ
tử tự
ề khu
m cho
m của
c quy
điện
điện
có
- Diode silic (A) : khoảng 0,7V
- Diode germani (B) : khoảng 0,3V
Hình 33. Diode thường
Dòng điện này sẽ không chạy nếu một điện áp được đặt vào chiều ngược lại (từ phía
N sang phía P). Mặc dù một dòng điện cực nhỏ chạy thực tế, gọi là dòng điện rò ngược
chiều, nó được xử lý như không chạy vì nó không tác động đến hoạt động của mạch thực.
Tuy nhiên nếu điện áp rò ng
ược chiều này được tăng lên đầy đủ, cường độ của dòng điện
cho phép đi qua bởi diode sẽ tăng lên đột ngột. Hiện tượng này được gọi là đánh thủng
diode, và điện áp này được gọi là điện áp đánh thủng.
Chức năng chỉnh lưu:
- Điện áp chỉnh lưu bán kỳ:
Điện áp từ máy phát AC được đặt vào một diode.
Hình 34. H
ơng, cực B
hi sự phân c
hình minh
a điện trở
R
Hoạt động ch
là âm, và d
cực của các
họa (2). Đi
R.
hỉnh lưu
dòng điện c
c đầu này ng
ều này có n
chạy như th
gược lại, dò
nghĩa là dòn
hể hiện ở sơ
òng điện chạ
ng điện ra lu
ơ đồ
ạy
uôn
Các diode nắn dòng thường được sử dụng nhcác bộ chỉnh lu cho các máy phát điện
xoay chiều
2.2 Diode Zener
2.2.1. Mô tả
Các đặc điể
D có các đặ
hiệt ít hơn v
nh sáng tốt
ứng với điện
ược sử dụn
chế cho má
gắn diode Ze
hát sáng)
liên kết p-n
ột chiều thu
anh lục.
ểm
ặc điểm sau
và có tuổi th
với mức tiê
n áp thấp (tố
Dòng
qua
m
điện c
đầu Ze
này đư
thay đ
như th
điện á
mục đ
Hình
2.2.3.
ng cho các m
ener như mộ
hiều ngược
hơn điện áp
điện áp Zen
ực tế, bất kể
t diode Zen
g khác nhau
ụng của diod
ứng dụng
hác nhau, q
u. Điện áp
ện.
de thường. N
phát sáng v
iện thường.
).
thuận từ phí
ột diode thư
lại khi điện
hoạt động c
ner, nó giữ n
ể cường độ
er có thể ấ
n
u tuỳ theo s
de Zenner
quan trọng
ra được đi
ề
Hình 39. LED
2.3.3. Ví dụ về ứng dụng
Các LED được sử dụng trong các loại đèn phanh lắp trên cao và các đèn báo, v.v...
2.4 Diode quang
2.4.1. Mô tả
Diode quang là diode liên kết p-n gồm có một chất bán dẫn và một thấu kính. Nếu đặt
một điện áp ngược chiều vào diode quang được chiếu ánh sáng, thì một dòng điện ngược
chiều sẽ chạy qua. Cường độ của dòng điện này sẽ thay đổi theo tỷ
lệ thuận với lượng ánh
sáng rơi trên diode quang này. Nói khác đi, diode quang có thể xác định cường độ ánh
sáng bằng cách phát hiện cường độ của dòng điện ngược khi đặt điện áp ngược.