PN-Junction-Diode vs. Zener-Diode: Unterschied und Vergleich

Unsere Welt hat sich mit der Entdeckung der Elektrizität verändert, wir kommen unserem Wort leicht nach und das gibt uns mehr Zeit zum Nachdenken und Erfinden neuer Dinge. Viele elektrische und elektronische Geräte um uns herum entstehen innerhalb weniger Zeiträume nach der Elektrizität.

Ebenso sind Dioden ein kleiner, aber sehr wichtiger Teil jedes elektronischen Geräts, der den meisten Menschen nicht bewusst ist. Es gibt viele Arten von Dioden, wie z. B. PN-Übergangsdioden und Zenerdioden.

Key Take Away

1. Eine PN-Übergangsdiode ist ein Halbleiterbauelement, das Strom nur in eine Richtung leitet. Im Gegensatz dazu ist eine Zenerdiode eine spezielle Diode mit PN-Übergang, die Strom in beide Richtungen fließen lässt und die Spannung regelt.
2. PN-Sperrschichtdioden werden in verschiedenen elektronischen Geräten verwendet, darunter Gleichrichter, Oszillatoren und Verstärker, während Zenerdioden in Spannungsregelungs- und Schutzschaltungen verwendet werden.
3. PN-Übergangsdioden und Zenerdioden haben unterschiedliche Eigenschaften und Anwendungen, und ihre Auswahl hängt von den spezifischen Anforderungen der entworfenen elektronischen Schaltung ab.

PN-Übergangsdiode vs. Zenerdiode

Eine PN-Junction-Diode ist ein Gerät, das den Strom nur in eine Richtung fließen lässt. Wenn der Strom in der PN-Übergangsdiode in die entgegengesetzte Richtung fließt, verursacht er Schäden. Die bei der Herstellung von PN-Übergangsdioden verwendeten Halbleiter sind Silizium oder Germanium. Zenerdioden ermöglichen den Stromfluss in beide Richtungen. Bei einer Zenerdiode kann die Stromrichtung vorwärts oder umgekehrt sein.

Eine PN-Übergangsdiode ist wie eine einfache Diode, die den Elektronenfluss nur in eine Richtung zulässt. Es wird aus Halbleitern wie Silizium oder Germanium hergestellt. Bei dieser Diode wird die Schicht P des Halbleiters durch das Legierungsverfahren mit der N-Schicht des Halbleiters verbunden. Es wird als Gleichrichter, Spannungsvervielfacher usw. verwendet.

Im Gegensatz dazu ist die Zenerdiode eine Diode, die den Stromfluss sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung ermöglicht. Es wird aus Halbleitern wie Silizium hergestellt.

Es verfügt über hochdotierte Übergänge. Die Durchbruchspannung für Zener-Dioden ist vergleichsweise niedriger und wird als Zener-Spannung bezeichnet. Es wird als Spannungsstabilisator verwendet.

Vergleichstabelle

Vergleichsparameter	PN-Übergangsdiode	Zenerdiode
Definition	Es ist eine Art Diode, die den Stromfluss nur in eine Richtung zulässt.	Es ist eine Art Diode, die den Stromfluss in beide Richtungen ermöglicht.
Doping-Level	Es ist nicht stark dotiert, da es Strom nur im Vorwärtsdurchbruchzustand zulässt.	Es handelt sich um eine hochdotierte Diode, wie sie auch im Sperrbetrieb eingesetzt wird.
Die Spannung unterbrechen	Die Durchbruchspannung ist vergleichsweise höher.	Die Durchbruchspannung ist vergleichsweise geringer.
Ohm'sches Gesetz	Es gehorcht dem Ohmschen Gesetz.	Es gehorcht nicht dem Ohmschen Gesetz.
Anwendungsbereiche	Es wird als Spannungsgleichrichter verwendet.	Es wird als Spannungsstabilisator verwendet.

Was ist eine PN-Übergangsdiode?

Eine PN-Sperrschichtdiode ist ein Diodentyp, der den Stromfluss nur in eine Richtung zulässt. Es widersteht dem Strom nicht, während er vorwärts fließt, aber wenn der Strom rückwärts fließt, erhöht es seinen Widerstand und verhindert, dass der Strom in die entgegengesetzte Richtung fließt.

Es besteht aus Halbleitern wie Silizium und Germanium. Die Schicht P des Halbleiters wird auf den N-Schicht-Halbleiter gelegt, um eine PN-Übergangsdiode herzustellen.

In der ersten Schicht des Halbleiters sind Löcher der Hauptträger, während in der zweiten Schicht des Halbleiters Elektronen der Hauptträger sind.

Die Verbindung beider Schichten erfolgt nicht nur durch eine einfache Kopplungsmethode, sondern durch einen sehr komplizierten technologischen Prozess. Da in der N-Schicht mehr Elektronen vorhanden sind, kommt es nach der Verbindung zu einer Diffusion von Löchern und Elektronen.

Elektronen bewegen sich von der N-Schicht zur P-Schicht und Löcher bewegen sich von der P-Schicht zur N-Schicht, um auf beiden Seiten die gleiche Konzentration zu erreichen.

Die PN-Sperrschichtdiode wird anhand eines Diagramms dargestellt. In diesem Diagramm gibt es eine Pfeilspitze, die als Anode bekannt ist, und einen Balken darauf, der als Anode bezeichnet wird Kathode.

All diese Dinge werden in einer geraden Linie dargestellt. Es hat verschiedene Verwendungszwecke und Anwendungen in elektronischen Geräten. Es wird als Gleichrichter, Spannungsvervielfacher, Wellenformer usw. verwendet.

Was ist eine Zenerdiode?

Die Zenerdiode wird als besonderer Diodentyp aufgeführt, der den Elektronenfluss in beide Richtungen ermöglicht. Es verfügt über einen hochdotierten p- und n-Übergang.

Es lässt den Strom rückwärts fließen, wenn die Spannung einen bestimmten Wert überschreitet. Dieser bestimmte Wert ist als Durchbruchspannung oder Zenerspannung bekannt.

Der Zener-Effekt wurde 1934 vom amerikanischen Physiker Clarence Zener entdeckt, als er den Spannungsdurchschlag bei Isolatoreigenschaften untersuchte.

Daher wurde dieser Zener-Effekt nach ihm benannt, und die Zener-Diode arbeitet mit dem Zener-Effekt. Sie gibt Aufschluss über die Durchbruchspannung der Diode, die bei dieser Diode vergleichsweise niedrig ist und als Zenerspannung bezeichnet wird.

Sie besteht aus Silizium und die Konzentration der Ionen liegt stärker im Material der Diode.

Immer wenn der Strom von dieser Diode fließt, verringert sich die Sperrschicht zwischen dem Übergang und dadurch die elektrisches Feld Die Konzentration steigt.

Eine Erhöhung der Spannung führt dazu, dass Elektronenionen in Richtung des Verarmungsbereichs gehen, um ihn leitend zu machen.

Es findet Anwendung in verschiedenen elektronischen Geräten und ist ein wesentlicher Bestandteil elektrischer Schaltkreise.

Es wird an Orten verwendet, an denen die Spannungen schwanken, da es der Last eine konstante Spannung liefern kann. Daher wird es als Überspannungsschutz und Spannungsstabilisator verwendet.

Hauptunterschiede zwischen PN-Übergangsdiode und Zenerdiode

1. Der Hauptunterschied zwischen der PN-Übergangsdiode und der Zener-Diode besteht darin, dass die PN-Übergangsdiode den Elektronenfluss nur in eine Richtung zulässt, während die Zenerdiode den Elektronenfluss in beide Richtungen zulässt.
2. Die Spannung der PN-Übergangsdiode, bei der sie zu arbeiten beginnt, ist vergleichsweise höher, und die Spannung der Zenerdiode, bei der sie zu arbeiten beginnt, ist niedriger und wird als Zenerspannung bezeichnet.
3. Die PN-Übergangsdiode ist nicht hochdotiert. Andererseits hat die Zenerdiode hochdotierte Übergänge.
4. Beim Anlegen einer großen Sperrspannung besteht die Gefahr, dass die PN-Übergangsdiode beschädigt wird, die Zener-Diode ist jedoch auf diesen Fall spezialisiert.
5. PN-Übergangsdioden werden als Spannungsgleichrichter, Schalter, Wellenformer usw. verwendet, während Zenerdioden als Spannungsstabilisatoren verwendet werden.

Literaturhinweise

1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.200306185
2. https://www.cambridge.org/core/journals/mrs-online-proceedings-library-archive/article/study-of-zener-diodes-by-semdvc/88F7CB35265416463D397AD438FF1816