بعد از کشف خواص منحصر به فرد نیمه هادی ها، قطعات الکترونیکی زیادی با استفاده از آنها ساخته شدند،
برای اینکه بدانیم این قطعات چطور کار میکنند باید بدانیم که یک اتصال P-N چیست ؟

برای یادگیری به زبان ساده و در فرصتی کوتاه ویدیو و مقاله زیر را دنبال کنید.

اتصال P-N چیست ؟

یک اتصال P-N مرز یا واسطی بین 2 ماده نیمه هادی است.

ماده N و ماده P در واقع یک کریستال نیمه هادی هستند که
توسط اضافه شدن یک نوع اتم خاص به آن، ناخالصی پیدا کرده اند، بخش مثبت (Positive) شامل بیشمار حفره و
بخش منفی (Negative) شامل بیشمار الکترون است.

معمولا نیمه هادی پایه سیلیکون (Si) است که به آن سیلیسیم نیز گفته میشود و
با اضافه کردن عناصر ستون سوم جدول تناوبی (بور، آلومینیوم، ایندیوم و گالیوم) به آن، ناحیه P ساخته شده و
همچنین با اضافه کردن عناصر ستون پنجم جدول تناوبی (فسفر، آرسنیک، آنتیموان و بیسموت) به آن، ناحیه N ایجاد میشود.

الکترون های موجود در ناحیه N به علت حضور ناخالصی دهنده (Donor) و حفره های موجود در ناحیه P به علت حضور ناخالصی پذیرنده (Acceptor) به وجود آمده اند.

نیمه هادی های N و P از لحاظ بار الکتریکی خنثی هستند و
هنگامیکه به هم متصل میشوند، عملکرد متفاوتی نسبت به این حالت دارند و دارای بار الکتریکی میشوند.

اتصال P-N چیست

فرآیند ساخت اتصال P-N چیست ؟

یک پیوند P-N در فرآیندی به نام doping ساخته میشود به این صورت که
بعد از اتصال دو ناحیه، الکترونهای موجود در سمت N که در باند هدایت هستند به سمت P رفته و
حفره های آن را پر میکنند.

در اثر این جا به جایی بار، یون های مثبت در سمت N و یون های منفی در سمت P به جا می مانند.

حد فاصل این دو ناحیه یک فضای دیگر تشکیل و مانع از حرکت الکترون بیشتر بین این نواحی میشود و
عبور الکترون از این ناحیه فقط با اعمال ولتاژ بایاس مستقیم خارجی امکان پذیر است.

به این ناحیه ایجاد شده، ناحیه تهی یا تخلیه میگویند.

ناحیه تخلیه در اتصال P-N چیست

کاربرد های این اتصال

اتصال P-N به عنوان بخش سازنده بیشتر قطعات الکترونیکی که
ساختار داخلی آن ها از نوع نیمه هادی است مثل دیود، ترانزیستور، سلول خورشیدی، LED و IC استفاده میشود.

در زمان روشن بودن این قطعات الکترونیکی پیوند P-N به عنوان مسیر حرکت الکترون ها عمل میکند.

یک اتصال P-N در واقع ساختار اصلی یک دیود است که برای هدایت جریان در یک جهت خاص مورد استفاده قرار میگیرد.

برای شناخت کامل دیود و انواع اصلی آن مقاله زیر را مطالعه کنید.

قطعه مهم دیگری که برمبنای اتصالات P-N ساخته می شود ترانزیستورهای دو قطبی (BJT) هست که
شامل دو پیوند P-N است که به صورت سری بهم متصل شده اند.

این اتصالات ممکن است به دو شکل NPN و یا PNP ساخته شوند که
در نوع عبور جریان از طول قطعه تفاوت دارند.

اتصالات P-N در ترانزیستور

ثبت اطلاعات برای دریافت آموزش رایگان

مقاله بالا بخشی از بسته جامع الکترونیک (BEE) است.

برای مشاهده کامل این بسته کلیک کنید.

مشاهده بسته الکترونیک
بسته جامع آموزش الکترونیک

در نماتک نظر دهید