Podstawy Elektroniki

Dioda Zenera

Przy napięciach w zakresie od pięciu do siedmiu wolt mamy do czynienia zarówno ze zjawiskiem Zenera, jak i z przebiciem lawinowym. Natomiast przy napięciach większych od siedmiu wolt, mamy do czynienia już tylko z przebiciem lawinowym. Przebicie lawinowe polega na tym, że napięcie polaryzujące jest tak duże, że nośniki dostają dużą energię. Przez to zderzają się z atomami siatki krystalicznej i oddają im część energii. W ten sposób elektrony przechodzą do pasma przewodnictwa i powstają dziury. Ogólnie reasumując powstaje jonizacja, która powoduje powstanie nowych nośników, które również zaczynają się zderzać z siatką krystaliczną. Taki proces ma miano przebicia lawinowego. Napięcie przebicia nie jest zależne od płynącego prądu, a dioda posiada w stanie przebicia lawinowego niewielką oporność dynamiczną. Od zwykłej diody dioda Zenera różni się tym, że przebicie nie powoduje uszkodzenia diody. Ponadto napięcie przebicia jest określone dokładnie. Diody Zenera posiadają małą oporność dynamiczną, jak również występuje to gwarantowane gwałtowne przejście do stanu przebicia. Dioda Zenera używana jest w źródłach napięcia odniesienia, jak również do przesuwania poziomów napięć oraz jako element przeciwprzepięciowy i zabezpieczający. Dioda tunelowa jest rodzajem diody półprzewodnikowej, która charakteryzuje się ujemną opornością dynamiczną, ale przy określonym zakresie napięć. Taki parametr uzyskuje się w złączach, które są silnie zdomieszkowane.

Podobne artykuły

Dioda LED
Przyrządy optoelektroniczne emitują promieniowanie w zakresie światła widzialnego, podczerwieni oraz ultrafioletu. Zasada działania diody LED polega na zjawisku rekombinacji nośników ładunku. Do zjawiska dochodzi w półprzewodniku, gdy elektrony podczas przejścia z wyższego poziomu elektrycznego na niższy zachowują swój pęd. Przejście to nazywa się przejściem prostym. W trakcie przejścia z wyższego poziomu na niższy energia elektronu zamienia się na kwant promieniowania elektromagnetycznego. Tego typu przejścia są możliwe w półprzewodnikach, gdzie znajduje się prosty układ pasmowy. W takich przewodnikach elektron ma taką samą wartość pędu zarówno w minimum pasma przewodnictwa, jak i w wierzchołku pasma walencyjnego. Do najważniejszych parametrów diody LED należą między innymi: sprawność kwantowa, skuteczność świetlna, długość fali emitowanego światła, szerokość widmowa, moc wyjściowa, częstotliwość graniczna, czas narastania, czas opadania, maksymalny prąd przewodzenia zasilający mierzony w miliamperach oraz maksymalne napięcie wsteczne, które wynosi do kilku woltów. Półprzewodnikiem, który charakteryzuje się takimi przejściami jest arsenek galu. Jest on głównie wykorzystywany do...

Promieniowanie diod elektroluminescencyjnych
Do wytworzenia elektroluminescencji jest potrzebny czynnik aktywujący, którym w tym przypadku jest prąd elektryczny. Najbardziej efektywna elektroluminescencja powstają na skutek rekombinacji swobodnych nośników na złączu p-n. Powstaje ona w momencie, gdy złącze jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia. Intensywność świecenia diody zależy od wartości prądu. Zależność ta ponadto jest liniowa w dużym zakresie prądu. W elektroluminescencji przeszkadza pochłanianie wewnętrzne oraz całkowite odbicie wewnętrzne. Miarę strat wyraża stosunek zewnętrznej sprawności kwantowej do wewnętrznej sprawności kwantowej. Wewnętrzna sprawność kwantowa zależy od technologii procesu wytwarzania złącza oraz od właściwości półprzewodnika, który został zastosowany. Natomiast kształt diody ma wpływ na zewnętrzna sprawność kwantową. Złącza p-n tych diod z arsenkiem galu są wykonywane za pomocą techniki dyfuzyjnej, co daje wysoką sprawność kwantową. Promieniowanie diod LED może być widzialne. Taką możliwość zapewniają przetworniki podczerwieni. Wraz ze wzrostem temperatury złącza wzrasta długość fali promieniowania. Diody te emitują promieniowanie w wąskim zakresie widma. I tak od 490 nm jest...

Zróżnicowanie promieniowania LED
Arsenek galu emituje podzcerwień, fosforek galu emituje barwę zieloną, czerwoną oraz żółtą, fosforo-arsenek galu emituje barwę czerwoną, pomarańczową oraz żółtą, galo-arsenek glinu emituję barwę czerwoną oraz podczerwień, a azotek galu emituje barwę niebieską oraz białą. Średni prąd przewodzenia zależy od typu diody, ale nie powinien przekraczać wartości rzędu od 20 do 1500 miliamperów. Wartość prądu przewodzenia ogranicza się za pomocą rezystora, który jest odpowiednio dobierany. Rezystor ten jest podłączony szeregowo do diody. Prąd można także ograniczyć przy pomocy stabilizatora prądu. Takie stabilizatory stosuje się przede wszystkim do diod o dużej mocy. Do zalet diod LED zaliczamy między innymi: mały pobór prądu, małą wartość napięcia zasilającego, dużą sprawność, małe straty energii, małe rozmiary, dużą trwałość oraz dużą wartość luminacji. Znane są różne rodzaje diod LED. Dioda typu IR emituje promieniowanie podczerwone i wykorzystuje się ją w łączach światłowodowych oraz w urządzeniach zdalnego sterowania. Dioda typu HBLED posiada wysoką jasność świecenia. Stosuje...

Dioda RGBA LED
Dioda typu RGBA LED jest taką samą diodą co RGB LED, ale posiada dodatkowe rozszerzenie o barwę bursztynową. Dioda typu RGBW LED jest również diodą typu RGB LED, ale z dodatkowym rozszerzeniem o barwę białą. Dioda typu warm white LED generuje białe światło ciepłe. Dioda typu neutral white LED generuje światło białe neutralne. Dioda typu cool white LED generuje światło białe zimne. Dioda typu High Power LED jest diodą o wysokiej mocy. Żeby mogła odpowiednio pracować wymaga odpowiedniego chłodzenia oraz źródła prądowego do zasilania. Białe diody z tego typu posiadają emiter wielkości jednego milimetra kwadratowego. Jasność ich wynosi 100 lm przy prądzie 350 miliamperów i przy pobieranej mocy o wartości jednego wata. Diody laserowe to tak zwany laser półprzewodnikowy. Jego czynnym obszarem jest półprzewodnik, który ma postać złącza p-n. Obszar czynny lasera jest pompowany poprzez prąd elektryczny. Największe znaczenie lasery te maja w fotonice. Warunkują to małe rozmiary, wysokie...