Question

100 баллов за правильный ответ Какие физические процессы вызывают прохождение через диод прямого и обратного токов?

Answer 1

Прохождение тока через диод вызывается физическими процессами, связанными с движением электронов и дырок в полупроводнике.

Когда диод подключен в прямом направлении, ток проходит через диод благодаря движению электронов, которые движутся из полупроводника с большим количеством электронов (n-типа) в полупроводник с меньшим количеством электронов (p-типа). Этот процесс называется инжекцией электронов и приводит к появлению электрического тока в диоде.

Когда диод подключен в обратном направлении, ток не должен проходить через диод из-за обратного напряжения. Однако небольшой ток все же протекает через диод из-за процесса диффузии. Это происходит потому, что небольшое количество электронов и дырок могут диффундировать через границу p-n перехода, создавая ток, который называется обратным током насыщения.

Таким образом, прохождение тока через диод связано с физическими процессами инжекции электронов и дырок при прямом напряжении и диффузии при обратном напряжении.

Answer 2

Прохождение тока через диод в прямом и обратном направлениях связано с различными физическими процессами.

Прямой ток: Когда в прямом направлении подается положительное напряжение на диод, происходит прямое смещение pn-перехода в структуре диода. В результате электроны из n-области идут к pn-переходу, а дырки - от pn-перехода к p-области. На pn-переходе образуется обедненная нейтральными носителями область, известная как обедненная зона или переходная зона. Когда электроны и дырки пересекают переходную зону, они рекомбинируют друг с другом, что вызывает выделение энергии в виде света или тепла. Таким образом, основной физический процесс в прямом направлении - рекомбинация носителей заряда в pn-переходе, что позволяет току протекать через диод.

Обратный ток: Когда в обратном направлении подается обратное напряжение на диод, pn-переход оказывается разомкнутым, и обедненная зона расширяется. В этом случае основным физическим процессом является диффузия носителей заряда. В обедненной зоне существуют минорные носители заряда, которые могут диффундировать через переход из одной области в другую. Однако, поскольку в обедненной зоне очень мало носителей заряда, обратный ток обычно очень низкий. При достаточно высоком обратном напряжении может происходить пробой диода, что вызывает значительный обратный ток.

Таким образом, основные физические процессы, вызывающие прохождение через диод прямого и обратного токов, связаны с рекомбинацией и диффузией носителей заряда в pn-переходе диода.