Linh kiện điện tử không thể thiếu trong các bảng mạch, và điốt bán dẫn là một trong những linh kiện quan trọng nhất. Vậy điốt bán dẫn là gì? Cấu tạo và chức năng của chúng như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu ngay dưới đây!
Contents
Điốt bán dẫn là gì?
Điốt bán dẫn là một linh kiện điện tử thụ động và phi tuyến. Nó cho phép dòng điện chỉ đi qua một chiều cố định mà không thể đi theo chiều ngược lại, nhờ vào các tính chất đặc biệt của các chất bán dẫn.
Bạn đang xem: Điốt bán dẫn – Khám phá cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Hiện nay, có rất nhiều loại điốt bán dẫn khác nhau như: điốt chỉnh lưu thông thường, điốt LED, điốt ổn áp…
READ MORE:
Cấu tạo của điốt bán dẫn
Điốt bán dẫn được tạo nên từ hai tấm bán dẫn P và N được ghép lại với nhau, và chúng được nối với hai chân gọi là anode và cathode. Anode là cực dương, còn cathode là cực âm.
Ngày nay, hầu hết các chất bán dẫn được sử dụng để tạo điốt bán dẫn đều làm từ silic, và đôi khi cũng sử dụng các chất bán dẫn như selen và germani.
Nguyên lý hoạt động của điốt bán dẫn
Khối bán dẫn P chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương (+), do đó nó có xu hướng di chuyển sang khối bán dẫn N (chứa các điện tử tự do). Cùng lúc đó, khối bán dẫn N truyền các điện tích âm sang khối bán dẫn P. Khi đó, khối bán dẫn N thiếu hụt các electron, dư thừa điện tích dương, nên nó nhiễm điện tích dương. Ngược lại, khối bán dẫn P lại nhiễm điện âm.
Ở bề mặt tiếp giáp của hai khối bán dẫn, các điện tích tiến lại gần nhau và mang lại những nguyên tử trung hòa về điện. Quá trình này có thể khiến chúng phát ra năng lượng dưới dạng ánh sáng (đèn LED) hoặc bức xạ điện từ ở gần đó.
Tại vị trí tiếp xúc này, các điện tích thường xuyên gặp nhau dễ dàng, không có các điện tích tự do, vì vậy nó được gọi là vùng nghèo (depletion region). Đặc điểm của vùng nghèo này chính là không dẫn điện tốt. Trừ khi điện áp vùng tiếp xúc được cân bằng bởi điện áp bên ngoài, thì nó mới dẫn điện. Và đây chính là nguyên lý hoạt động của điốt bán dẫn.
Xem thêm : Truyền thông Modbus – Nền tảng kết nối công nghiệp hiệu quả
Nếu chúng ta đặt điện áp bên ngoài ngược với điện áp tiếp xúc, sự khuyếch tán của các điện tử và lỗ trống không bị ngăn trở bởi điện áp tiếp xúc, và vùng tiếp giáp dẫn điện tốt. Nhưng nếu ngược lại, chúng sẽ không dẫn điện.
READ MORE:
Những ứng dụng của điốt bán dẫn trong đời sống
Với khả năng chỉ cho phép dòng điện đi từ anode sang cathode, điốt bán dẫn được sử dụng cho việc chỉnh lưu dòng điện từ dòng xoay chiều sang dòng điện một chiều.
Ngoài ra, nội trở trong điốt thay đổi rất lớn, nên nó được ứng dụng làm công tắc điện tử, đóng ngắt bằng điều khiển mức điện áp.
Chúng ta thường nghe đến điốt phát quang, đó chính là ứng dụng to lớn của điốt trong công nghệ chiếu sáng tiết kiệm năng lượng như hiện nay, đó là đèn LED.
Bạn có thể thích:
- Tìm hiểu cấu tạo của Chip LED
- Chất bán dẫn tinh khiết là gì?
- Bức xạ điện từ là gì
Nguồn: https://cite.edu.vn
Danh mục: Học tập
