الثنائى (Diode) فى وضع التغذية العكسية (Reverse Bias)

رابط ما قبله : https://bit.ly/2x7CwDF

الوصلة الثنائية المفتوحة ( بدون جهد خارجى على طرفيها )

فى ش (1) الوصلة الثنائية مفتوحة دون جهد خارجى على طرفيها موضحا فيها حاملات التيار فى جانبى الوصلة أكثرية وأقلية كما فى الجدول يمينا (N_Type) ويسارا (P-Type) وواضح الجهد الحاجز الذى أوقف مزيدا من تيار الانتشار (Diffusion-Current) لحاملات الاكثرية على الجانبين .

الوصلة الثنائية بجهد خارجى على طرفيها

بتسليط جهد بطارية (V_b) على طرفى الوصلة ، سالب البطارية موصل بالطرف (P) للوصلة وموجبها بالطرف (N) (تغذية عكسية  Reverse Bias ) ، فى هذا الوضع إذا كان الجهد الحاجز قد أوقف انتقال وتبادل الشحنات على جانبى الوصلة (تيار الانتشار) فمنطقيا جهد البطارية يدعم ويرفع الجهد الحاجز مما يضمن الحد من الانتشار .

على منحنى الخواص للثنائى (التيار – الجهد) فى وضع الجهد المعكوس ش (2) نلاحظ الآتى :-

• مع جهد البطارية المعكوس يستمر توقف تيار الانتشار القائم على الحاملات الأكثرية على الجانبين

• بالتأثير الحرارى للوصلة فإن بعضا من حاملات التيار الأقلية على الجانبين تكتسب طاقة حركية تمكنها  من عبور المنطقة الخالية من حاملات التيار (المنطقة الآيونية)  مكونة تيارا من الأقليات يطلق عليه تيار التشبع المعكوس (I_0satt)   وهو مجموع I_pi ، I_ni   وحيث أنه تيار حاملات أقلية فإن قيمتة ضئيلة جدا جدا (بيكو أمبير) ، ونلاحظ فى المنحنى الخواص أن زيادة الجهد العكسى (Vb-Va)تكاد لا تؤثر على قيمة التيار (أى أنه مشبعا ) وبقيمة لا تعتمد على الجهد العكسى  ومعنى أن زيادة الجهد لايقابلها زيادة التيار أن المقاومة للوصلة فى وضع الجهد العكسى  متناهية الارتفاع ، فى هذا الوضع المعكوس التيار (I_0satt)لايعتمد إلا على درجة حرارة الوصلة

• أذا استمر جهد البطارية العكسى فى الزيادة فبتأثيره تكتسب ألكترونات الأقلية المنتجة بالتأثير الحرارى  فى االوصلة    طاقة حركية هائلة وتتتسارع لتصطدم بأخرى فى الروابط  فتفككها منتجة أزواجا من الألكترونات والفجوات ليتكرر تصادم الالكترونات المنتجة بروابط أخرى   فتتحول الحاملات الأقلية إلى أكثرية ليرتفع التيار ارتفاعا ملحوظا  وقيمة الجهد الذى يحدث عنده تلك السلسلة من التفاعلات تسمى جهد الزنر V_z   ومنطقة حدوثه تسمى منطقة الانكسار (Breakdown)

• فى منطقة الانكسار الزيادة الطفيفة فى الجهدv ∆ تحدث زيادة هائلة فى التيار كما هو واضح على منحنى الخواص

• توظف خواص الثنائى فى منطقة الانكسار كمثبت للجهد كما سنرى لاحقا

الخلاصة

• الثنائى فى وضع التغذية العكسية له مقاومة عالية جدا تمنع مرور الطاقة الكهربية من خلاله

• التيار فى الوصلة ضئيل جدا (ميكرو امبير) وتتوقف قيمته على نوع شبة الموصل سليكون كان أم غيره وعلى درجة حرارة الوصلة ش (4) ولا يعتمد على قيمة الجهد المعكوس إلا فى منطقة الانكسار

• مقاومة الوصلة فى منطقة الانكسار تقارب الصفر اوم

الدايود فى وضع التغذية الأمامية Forward على الرابط : https://wp.me/paiFWG-8O

  الحاجز بين الطبقتين  بدون  تغذية خارجية         اتساع عرض الحاجز للثنائى فى وضع تغذية خارجية عكسية

أثر حرارة الوصلة على تيار التشبع العكسى