PN pechod Autor Mgr Marcela Vonderkov Fyzika 9

PN přechod Autor: Mgr. Marcela Vonderčíková Fyzika: 9. ročník Jubilejní Masarykova základní škola a mateřská škola Sedliště

PN přechod • Elektrárny vyrábí a dodávají do rozvodné sítě proud • • • střídavý, který má mnoho výhod. Hlavní výhodou je možnost transformace. Většina elektronických přístrojů a zařízení však ke své činnosti potřebuje stejnosměrný proud. Potřebujeme proto zařízení, které dovede střídavý proud přeměnit na stejnosměrný, potřebujeme jej tedy usměrnit. V monokrystalu křemíku nebo germania lze několika způsoby dosáhnout toho, že jsou v něm oblasti s oběma typy polovodiče. Styková plocha mezi dvěma druhy polovodičů se nazývá PN přechod.

• Ve všech případech, ve kterých se stýkají oblasti s různou • • • koncentrací rozdílných částic, dochází k difuzi. Díry procházejí do polovodiče N, elektrony do polovodiče P. Kdyby nositelé neměli elektrický náboj, koncentrace by se vyrovnaly. Protože jsou ale nosiče elektricky nabité částice, difunduje jen malý počet. Polovodič N se nabije kladně, polovodič P záporně. Vzniká napětí (difúzní napětí), které působí proti další difúzi. Toto napětí nelze jednoduše změřit, je tvořeno náboji vázanými na PN přechod bez napětí

PN přechod v závěrném směru PN přechod v propustném směru Vnější napětí připojené se stejnou polaritou jako má difúzní napětí působí na volné nosiče tak, že kladná polarita vnějšího napětí u polovodiče N přitahuje elektrony a záporná polarita vnějšího napětí u polovodiče P přitahuje díry. Tak dojde ke zvětšení vyprázdněné oblasti a tím ke zvětšení napětí tvořeného pevnými ionty odpuzujícího volné nosiče z oblasti přechodu. Vnější napětí připojené s opačnou polaritou než má difúzní napětí působí na volné nosiče tak, že kladná polarita vnějšího napětí u polovodiče P odpuzuje díry a záporná polarita vnějšího napětí u polovodiče N odpuzuje elektrony a tlačí je směrem k přechodu. Tak dojde ke zmenšení vyprázdněné oblasti a pokud má vnější napětí větší hodnotu než difúzní napětí, tak vyprázdněná oblast vymizí a proud vnějšího obvodu může volně protékat polovodičovým přechodem.

• Polovodičové diody se vyrábějí pro různě velké proudy. • Ve schématech se dioda kreslí pomocí této značky : • Obvody s diodami, které mají za úkol změnit střídavý proud na stejnosměrný, se nazývají usměrňovače. Jednocestný usměrňovač Dvoucestný usměrňovač nazývaný někdy také jako Graetzův můstek

• PN přechod propouští proud jenom v jednom směru. • Když na něj připojíme střídavé napětí, bude proud procházet jen když je na polovodiči typu P kladný pól. • Říkáme, že přechod PN usměrňuje proud. • Součástka, která slouží k usměrňování proudu, se nazývá dioda. • Dříve byly diody konstruovány na základě různých fyzikálních jevů. • Vakuová dioda, používaná před padesáti lety, byla založena na tom, že z rozžhaveného kovu vylétají elektrony.

Typy diod Selénový článek – předchůdce polovodičové diody Polovodičové diody Vakuová dioda Výkonové diody mohou mít i chladič

Použité zdroje: Učebnice Fyziky 9 pro základní školy a víceletá gymnázia - FRAUS http: //home. zcu. cz/~houlec/www/img/led. jpg http: //rsandas. com/images/PN_Junction. jpg http: //www. spsemoh. cz/vyuka/zel/obrazky http: //www. hts-homepage. de/DStahl/AZ 11 Sie. jpg http: //www. wikipedia. org http: //automatizace. hw. cz/files/uploads/storyautomat/7748/amplidyn 15. jpg http: //upload. wikimedia. org/wikipedia/commons/thumb/3/36/Graetzovo. Zapoj eni. svg/523 px-Graetzovo. Zapojeni. svg. png http: //www. wikimedia. org