Différence entre la diode de jonction P-N et la diode Zener

La diode est l'élément semi-conducteur le plus simple, qui possède une connexion PN et deux bornes. C'est un élément passif car le courant circule dans une direction. La diode Zener, au contraire, permet le passage du courant inverse.

Qu'est-ce que la diode de jonction P-N??

Dans le type n du semi-conducteur, les électrons sont les principaux porteurs de la charge, tandis que dans le semi-conducteur du type p, les porteurs sont les trous. Lorsque des semi-conducteurs de type p et de type n sont connectés (ce qui est en pratique réalisé par un processus technologique beaucoup plus compliqué qu'un simple couplage), car la concentration des électrons dans le type n est beaucoup plus grande que celle dans le p- type, il existe une diffusion des électrons et des trous, qui vise à égaliser la concentration dans toutes les parties de la structure semi-conductrice. Ainsi, les électrons commencent à passer de plus concentrés à des endroits moins concentrés, c'est-à-dire dans la direction d'un semi-conducteur de type n.

De la même manière, cela s'applique aux trous, passant de semi-conducteur de type p à n. Une recombinaison a lieu à la limite du composé, c'est-à-dire le remplissage des trous d'électrons. Ainsi, autour de la limite du composé, une couche est formée dans laquelle se sont produits l’abandon des électrons et des trous, et qui est maintenant partiellement positive et partiellement négative..

Comme autour du champ, une électrification positive et négative est formée, un champ électrique est établi, qui a une direction allant de la charge positive à la charge négative. C'est-à-dire qu'un champ est établi, dont la direction est telle qu'elle s'oppose au mouvement ultérieur d'électrons ou de trous (la direction des électrons sous l'influence du champ est opposée à la direction du champ).

Lorsque l'intensité du champ augmente suffisamment pour empêcher d'autres mouvements d'électrons et de trous, le mouvement diffus cesse. On dit ensuite que dans la jonction p-n, une zone de charge spatiale est formée. La différence de potentiel entre les paramètres de cette zone s'appelle une barrière potentielle.

Les principaux transporteurs de la charge, des deux côtés de la jonction, sont incapables de passer dans des conditions normales (absence de champ étranger). Un champ électrique a été créé dans la zone de charge spatiale, qui est la plus forte à la limite de la jonction. À la température ambiante (avec la concentration habituelle en additif), la différence de potentiel de cette barrière est d'environ 0,2 V pour le silicium ou d'environ 0,6 V pour les diodes au germanium..

Qu'est-ce que la diode Zener??

Grâce à une connexion polarisée non perméable p-n, un petit courant inverse à saturation constante circule. Cependant, dans une diode réelle, lorsque la tension de la polarisation impénétrable dépasse une certaine valeur, une fuite soudaine de courant se produit, de sorte que le courant augmente finalement pratiquement sans aucune augmentation supplémentaire de la tension.

La valeur de la tension dans laquelle une fuite soudaine de courant survient est appelée tension de panne ou tension de Zener. Il y a deux causes physiques qui conduisent à la rupture de la barrière p-n. Dans les barrières très étroites, qui sont produites par une très forte pollution des semi-conducteurs de type p et n, des électrons de valence peuvent être tunnelés à travers la barrière. Ce phénomène s’explique par la nature ondulatoire de l’électron.

Une panne de ce type s'appelle une panne de Zener, selon le chercheur qui l'a expliquée en premier. Dans les barrières plus larges, les transporteurs des minorités traversant librement la barrière peuvent gagner suffisamment de vitesse pour des forces de champ élevées afin de rompre les liaisons de valence dans la barrière. De cette manière, des paires supplémentaires de trous électroniques sont créées, ce qui contribue à l’augmentation de la.

La caractéristique de tension d'alimentation de la diode Zener pour la zone de polarisation de largeur de bande ne diffère pas des caractéristiques d'une diode à semi-conducteur à redresseur commun. Dans le domaine de la polarisation imperméable, les pénétrations de diodes Zener ont généralement des valeurs plus basses que les tensions de pénétration des diodes à semi-conducteurs ordinaires et ne fonctionnent que dans le domaine de la polarisation imperméable..

Une fois la rupture de la connexion p-n établie, le courant ne peut être limité à une certaine valeur admissible qu'avec une résistance externe, sinon les diodes sont détruites. Les valeurs de la tension de pénétration de la diode Zener peuvent être contrôlées pendant le processus de production. Cela permet de produire des diodes avec une tension de claquage de plusieurs volts à plusieurs centaines de volts..

Les diodes dont la tension de claquage est inférieure à 5 V n'ont pas de tension de claquage clairement prononcée et ont un coefficient de température négatif (la hausse de la température diminue la tension de Zener). Les diodes avec UZ> 5V ont un coefficient de température positif (la hausse de température augmente la tension de Zener). Les diodes Zener sont utilisées comme stabilisateurs et limiteurs de tension.

Différence entre la diode de jonction P-N et la diode Zener

1. Définition de la diode de jonction P-N et de la diode Zener

La diode est un composant électronique qui permet à l’électricité de circuler dans un sens sans résistance (ou avec très peu de résistance), tandis que dans le sens opposé, il possède une résistance infinie (ou du moins, très élevée). Les diodes Zener permettent au contraire l'inversion du courant lorsque la tension de Zener est atteinte.

2. Construction de diodes de jonction P-N et de diodes Zener

La diode à jonction P-n est constituée de deux couches semi-conductrices (type p - anode et type n - cathode). Dans le cas de diodes Zener, les concentrations d'impuretés dans les semi-conducteurs doivent être déterminées avec précision (généralement nettement plus élevées que dans les diodes p-n) afin d'obtenir la tension de claquage souhaitée.

3. Application de la diode de jonction P-N et de la diode Zener

Les premiers sont utilisés comme redresseurs, transformateurs d’onde, commutateurs, multiplicateurs de tension. Les diodes Zener sont le plus souvent utilisées comme stabilisateurs de tension.

Diode de jonction P-N et diode Zener

Résumé de la diode de jonction P-N et de la diode Zener

• Les diodes à jonction P-n sont constituées de deux couches semi-conductrices (p et n), permettant au courant de ne circuler que dans un seul sens, servant ainsi de redresseur.
• Les diodes Zener sont spécifiquement dopées, capables de transmettre du courant dans les deux sens. Le plus couramment utilisé comme stabilisateur de tension.