Diferença entre o diodo de junção P-N e o diodo Zener

O diodo é o elemento semicondutor mais simples, que possui uma conexão PN e dois terminais. É um elemento passivo porque a corrente flui em uma direção. O diodo Zener, pelo contrário, permite o fluxo da corrente reversa.

O que é diodo de junção P-N?

No tipo n de elétrons semicondutores são os principais portadores da carga, enquanto no tipo p, os principais portadores são os orifícios. Quando os semicondutores do tipo p e do tipo n são conectados (o que na prática é realizado por um processo tecnológico muito mais complicado do que um simples acoplamento), uma vez que a concentração de elétrons no tipo n é muito maior que a do p tipo, há uma difusão de elétrons e buracos, que visa equalizar a concentração em todas as partes da estrutura do semicondutor. Assim, os elétrons começam a se mover de locais mais concentrados para locais com menor concentração, ou seja, na direção do semicondutor do tipo n para o tipo p.

Da mesma forma, isso se aplica aos orifícios, passando do semicondutor do tipo p para o tipo n. No limite do composto, ocorre recombinação, isto é, preenchimento de orifícios com elétrons. Assim, ao redor dos limites do composto, forma-se uma camada na qual ocorreu o abandono de elétrons e buracos, e que agora é parcialmente positivo e parcialmente negativo.

Como ao redor do campo, uma eletrificação negativa e positiva é formada, um campo elétrico é estabelecido, que tem uma direção do carregamento positivo para o negativo. Ou seja, um campo é estabelecido, cuja direção é tal que se opõe ao movimento adicional de elétrons ou buracos (a direção dos elétrons sob a influência do campo é oposta à direção do campo).

Quando a intensidade do campo aumenta o suficiente para impedir o movimento de elétrons e orifícios, o movimento difuso cessa. Diz-se então que dentro da junção p-n é formada uma área de carga espacial. A diferença de potencial entre os pontos finais dessa área é chamada de barreira potencial.

As principais transportadoras da carga, nos dois lados do cruzamento, não conseguem passar em condições normais (ausência de um campo estrangeiro). Um campo elétrico foi estabelecido dentro da área de carga espacial, que é mais forte no limite da junção. À temperatura ambiente (com a concentração usual de aditivo), a diferença de potencial dessa barreira é de cerca de 0,2V para silício ou de 0,6V para diodos de germânio.

O que é o diodo Zener?

Através de uma conexão p-n polarizada não permeável, uma pequena corrente reversa de saturação constante flui. No entanto, no diodo real, quando a tensão da polarização impenetrável excede um certo valor, ocorre um repentino vazamento de corrente, de modo que a corrente eventualmente aumenta praticamente sem mais aumentos de tensão..

O valor da tensão na qual surge um súbito vazamento de corrente é chamado de quebra ou tensão de Zener. Fisicamente, existem duas causas que levam à quebra da barreira p-n. Em barreiras muito estreitas, produzidas pela poluição muito alta dos semicondutores tipo p e n, os elétrons de valência podem ser tunelizados através da barreira. Este fenômeno é explicado pela natureza das ondas do elétron.

Um colapso desse tipo é chamado de colapso de Zener, de acordo com o pesquisador que primeiro o explicou. Em barreiras mais amplas, as transportadoras minoritárias que cruzam livremente a barreira podem ganhar velocidade suficiente em altas forças de campo para romper os laços de valência dentro da barreira. Dessa forma, pares adicionais de orifícios de elétrons são criados, o que contribui para o aumento da corrente.

A característica de tensão de energia do diodo Zener para a área de polarização da largura de banda não difere das características de um diodo semicondutor retificador comum. No campo da polarização impermeável, as penetrações do diodo Zener geralmente têm valores mais baixos do que as tensões penetrantes dos diodos semicondutores comuns e funcionam apenas no campo da polarização impermeável.

Quando ocorre a falha da conexão p-n, a corrente pode ser limitada a um determinado valor permitido apenas com uma resistência externa; caso contrário, os diodos são destruídos. Os valores da tensão de penetração do diodo Zener podem ser controlados durante o processo de produção. Isso possibilita a produção de diodos com uma tensão de ruptura de várias volts até várias centenas de volts.

Os diodos com uma tensão de ruptura inferior a 5V não possuem uma tensão de ruptura claramente pronunciada e têm um coeficiente de temperatura negativo (o aumento da temperatura diminui a tensão de Zener). Diodos com UZ> 5V têm um coeficiente de temperatura positivo (o aumento da temperatura aumenta a tensão do Zener). Os diodos Zener são usados ​​como estabilizadores e limitadores de tensão.

Diferença entre o diodo de junção P-N e o diodo Zener

1. Definição de Diodo de Junção P-N e Diodo Zener

O diodo é um componente eletrônico que permite o fluxo de eletricidade em uma direção sem resistência (ou com muito pouca resistência) enquanto na direção oposta tem uma resistência infinita (ou pelo menos muito alta). Os diodos Zener, pelo contrário, permitem o fluxo de corrente reversa quando a tensão Zener é atingida.

2. Construção do diodo de junção P-N e diodo Zener

O diodo de junção P-n consiste em duas camadas semicondutoras (tipo p - ânodo e tipo n - cátodo). No caso dos diodos Zener, as concentrações das impurezas nos semicondutores devem ser determinadas com precisão (geralmente significativamente mais altas que nos diodos p-n) para obter a tensão de ruptura desejada.

3. Aplicação do diodo de junção P-N e diodo Zener

Os primeiros são usados ​​como retificadores, modeladores de ondas, comutadores, multiplicadores de tensão. Os diodos Zener são mais frequentemente usados ​​como estabilizadores de tensão.

Diodo de junção P-N vs. Diodo Zener

Resumo do diodo de junção P-N e diodo Zener

• Os diodos de junção P-n são constituídos por duas camadas semicondutoras (p e n), permitindo que a corrente flua apenas em uma direção, sendo assim usadas como retificadores.
• Os diodos Zener são dopados especificamente, podendo transmitir corrente em ambas as direções. Mais comumente usado como estabilizadores de tensão.