Ποια είναι η διασταύρωση Ρ-Ν, θα εξηγήσουμε με απλά λόγια

Η ανακάλυψη της Ρ-Ν μετάβασης επέτρεψε μια επανάσταση στη σύγχρονη ηλεκτρονική. Χωρίς αυτό, θα θέλαμε ποτέ δεν έχετε δει σύγχρονους υπολογιστές, κινητά τηλέφωνα, τηλεοράσεις και άλλες συσκευές τόσο οικεία σε μας. Ποια είναι λοιπόν η ουσία του; Σε αυτό το άρθρο θα προσπαθήσω να το εξηγήσω με απλά λόγια χωρίς βαρετό τύπους και φράσεις απόκρυφες. Ας ξεκινήσουμε.

Ποια είναι η διασταύρωση Ρ-Ν

Έτσι, ας δούμε την αρχή του έργου:

Όπως γνωρίζετε, εκτός από αγωγούς και μονωτές υπάρχουν ενδιάμεσα υλικά που ονομάζεται ημιαγωγών. Και στην αρχή δεν ήταν σαφές πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν, αλλά μετά την prolegirovat ημιαγωγών, γίνεται αρκετά ενδιαφέρουσες ιδιότητες.

Το πρώτο και το πιο κοινό στοιχείο ημιαγωγών είναι το πυρίτιο, το οποίο είναι ένα τεράστιο ποσό στη γη μας (σχεδόν το 30% του φλοιού της Γης αποτελείται από αυτό το στοιχείο).

Περαιτέρω υπάρχει ήδη ένα σπάνιο μέταλλο όπως το γερμάνιο (ποσοστό της τάξης του 1.5 χ 10-4% στον φλοιό)

Οι επιστήμονες έχουν κάνει την ακόλουθη ανακάλυψη: αν ένα μέρος του πυριτίου για να προσθέσετε το αρσενικό, ο ίδιος (πυρίτιο) είναι κορεσμένη ελεύθερα ηλεκτρόνια, όπως είναι καλά γνωστό, ένα υλικό στο οποίο η σύνθεση των πολλών των ελεύθερων ηλεκτρονίων είναι μια καλή αγωγού. Δεδομένου ότι το ηλεκτρόνιο έχει ένα αρνητικό φορτίο, έτσι ώστε μπορεί να θεωρηθεί πυριτίου prolegirovanny Ν (Αρνητικής -ve) - αγωγό. Εξερευνήστε; Ακόμη περισσότερο ενδιαφέρον.

Αν το ίδιο στοιχείο prolegirovat πυριτίου όπως το ίνδιο, ένα τέτοιο αγωγό γίνεται μια μοναδική ιδιότητα. Στην πρώτη περίπτωση έχουμε να σας εμφανίστηκε ελεύθερα ηλεκτρόνια, εδώ στη δεύτερη εκδοχή, οι θετικές ελεύθερες επιβαρύνσεις που λαμβάνονται.

Το παράδοξο είναι ότι τα ελεύθερα ηλεκτρόνια με ένα θετικό φορτίο εκεί. Τα πρωτόνια (θετικά φορτισμένα σωματίδια) σχετίζεται με νετρόνια και είναι συστατικά ενός ατομικού πυρήνα. Δηλαδή, δεν μπορούν να φέρουν ένα θετικό φορτίο. Αποδεικνύεται ότι έχει ένα τέλος, και τα σωματίδια που μεταφέρουν δεν είναι εκεί.

Τέτοια σωματίδια ονομάζονται «οπές» με ένα θετικό φορτίο. Και το υλικό ημιαγωγών, η οποία περιελάμβανε πολλές «τρύπες», που ονομάζεται ημιαγωγών P (Positive - Θετική) - τύπου.

Από μόνη της, το πυρίτιο Ρ - τύπου και Ν - τύπος είναι άχρηστο, αλλά εάν η πλάκα του στοιχείου είναι πολύ σφιχτό ακουμπάει το καθένα φίλος, ακριβώς στο σημείο επαφής, και υπάρχει η διαβόητη P-Ν διασταύρωση, η οποία έφερε επανάσταση σύγχρονη ηλεκτρονικά.

Πώς λειτουργεί το P - διασταύρωση Ν

Έτσι, αν δεν πάει στην φυσική της διαδικασίας, με άλλα λόγια, η μετάβαση αυτή έχει μονομερή αγωγιμότητα. Δεν είναι σαφές; Επιτρέψτε μου να εξηγήσω με ένα παράδειγμα.

Ας πάρουμε το πιο συνηθισμένο χωνί:

Αν και εγώ θα χύσει το νερό από την πλευρά του λαιμού, τότε όλο το νερό είναι αρκετά εύκολο να περάσει μέσα από το χωνί, Αλλά αν προσπαθήσουμε να ρίχνουμε νερό μέσα από ένα λεπτό μέρος του ποτιστήρι, τότε μόνο ένα μικρό μέρος του νερού που θα περάσει μέσα από αυτό.

Και μια σύνδεση Ρ-Ν, αν θέλουμε να πλευρά με P - συν μετάβαση θα παρέχει τη σταθερή παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, και Ν - μείον στροφή, τότε το ρεύμα θα περάσει ελεύθερα μέσα από τη μετάβαση, αλλά αν αλλάξει το συν και μείον μερικά μέρη, το ρεύμα δεν είναι πάει. όπως ακριβώς στο συμβατικό δίοδο.

Για τον έλεγχο αυτό, ας κάνουμε ένα μικρό πείραμα: πάρτε μια κανονική δίοδο, μια λάμπα στις 12 Volt και το τροφοδοτικό και να συλλέγουν στο πλαίσιο του καθεστώτος:

Συγκέντρωση τέτοιο σύστημα μια και ενεργοποιήστε την παροχή ρεύματος, θα δούμε μαζί σας ότι τα λυχνία. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει κανένα εμπόδιο για τη ροή του ρεύματος, αλλά αξίζει σε εσάς και εμένα να αλλάξετε την πολικότητα της τροφοδοσίας και η λάμπα δεν ανάβει.

Ότι είναι, είμαστε φαίνεται καθαρά ότι η δίοδος στην αρχή λειτουργίας του οποίου έχει τεθεί, Ρ-Ν διασταύρωση, η άμεση ενσωμάτωση των αγώγιμων, και όταν δεν υπάρχει αντίστροφη.

συμπέρασμα

Ελπίζω τώρα να γίνει περισσότερο ή λιγότερο σαφές ποια είναι η μετάβαση Ρ-Ν και πώς λειτουργεί στο παραπάνω παράδειγμα με ένα συμβατικό δίοδο. Αν σας ενδιαφέρει σε αυτό το θέμα, εγγραφείτε μην χάσετε τις τελευταίες εκδόσεις και αξιολογήστε το άρθρο αρέσει. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!