دیود چیست؟

تا این جا متوجه شدیم نیمرسانای نوع n دارای الكترون اضافی و نیمرسانای نوع p دارای حفره (بار مثبت) اضافی است. اگر دو قطعه از این دو نیمرسانا  به هم وصل شوند قطعه ای به نام "دیود" ساخته می شود كه به بررسی آن می پردازیم. در شکل زیر دو نیمرسانای نوع n و p  را می بینید.

وقتی این دو نیمرسانا بهم وصل می شوند در محل اتصال (كه به آن "پیوندگاه" گفته می شود) بارهای منفی نیمرسانای نوع n به سمت نیمرسانای نوع p  می روند و حفره های نیمرسانای نوع p به سمت نیمرسانای نوع n حركت می كنند.

به نظر شما حركت الكترون ها و حفره ها تا كی ادامه می یابد؟

در اطراف پیوندگاه وقتی الكترون ها وارد نیمرسانای نوع p می شوند (به حفره های نوع p می رسند) بار آن قسمت را خنثی می كنند و به عبارتی تعداد الكترون آن قسمت زیاد می شود. از طرف دیگر وقتی حفره ها وارد نیمرسانای نوع n  می شوند (به الكترون ها می رسند) بار آن قسمت را خنثی می كنند و به عبارتی بار مثبت آنجا افزایش می یابد.

همان طور كه در شكل زیر می بینید وقتی بار مثبت روی نیمرسانای نوع n و الكترون در روی نیمرسانای نوع p (در اطراف پیوندگاه) قرار می گیرد یك میدان الكتریكی در جهت نشان داده شده ایجاد می شود.

بعد از جا به جایی بارها و افزایش حفره های روی نیمرسانای نوع n و الكترون های روی نیمرسانای نوع p میدان الكتریكی به وجود آمده به حدّی قوی می شود كه از حركت بارهای الكتریكی بعدی جلوگیری می كند.

بنابراین وقتی دو قطعه نیمرسانای نوع n و نوع p  به هم وصل می شوند بعد از مدتی جا به جایی بار الكتریكی بین آنها قطع می شود و چون مقدار بار الكتریكی موجود اطراف پیوندگاه (حفره ها اضافه شده به نیمرسانای نوع n و الكترون های اضافه شده به نیمرسانای نوع p ) در مقایسه با بارهای الكتریكی موجود در آن ناحیه قبل از اتصال بسیار كم است این ناحیه را "ناحیه تهی" می نامند. پهنای این ناحیه تهی به نوع نیمرسانا بستگی دارد.

بنابراین می توان گفت دیود قطعه ای است كه از چسباندن دو نیمرسانای نوع  n و p  به دست می آید و اطراف پیوندگاه بار قابل توجهی وجود ندارد.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا