PN Junction Diode vs Zener Diode: Sự khác biệt và So sánh

Thế giới của chúng ta đã thay đổi với việc khám phá ra điện, chúng ta dễ dàng thực hiện lời hứa của mình và điều đó cho chúng ta nhiều thời gian hơn để suy nghĩ và phát minh ra những điều mới. Nhiều thiết bị điện và điện tử xung quanh chúng ta ra đời trong một vài thời kỳ sau điện.

Tương tự như vậy, điốt là một phần nhỏ nhưng rất quan trọng của mọi thiết bị điện tử mà hầu hết mọi người không biết đến. Có nhiều loại điốt, như Điốt tiếp giáp PN và Điốt Zener.

Các nội dung chính

1. Đi-ốt tiếp giáp PN là một thiết bị bán dẫn chỉ dẫn dòng điện theo một hướng. Ngược lại, đi-ốt Zener là đi-ốt tiếp giáp PN đặc biệt cho phép dòng điện chạy theo cả hai hướng và điều chỉnh điện áp.
2. Điốt tiếp giáp PN được sử dụng trong các thiết bị điện tử khác nhau, bao gồm bộ chỉnh lưu, bộ tạo dao động và bộ khuếch đại, trong khi điốt Zener được sử dụng trong các mạch bảo vệ và điều chỉnh điện áp.
3. Điốt tiếp giáp PN và điốt Zener có các đặc điểm và ứng dụng khác nhau, và việc lựa chọn chúng phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của mạch điện tử được thiết kế.

Điốt nối PN vs Điốt Zener

Đi-ốt PN Junction là một thiết bị cho phép dòng điện chỉ chạy theo một hướng. Khi dòng điện chạy ngược chiều trong diode tiếp giáp PN, nó sẽ gây ra hư hỏng. Các chất bán dẫn được sử dụng trong sản xuất điốt tiếp giáp pn là silicon hoặc gecmani. Điốt Zener cho phép dòng điện chạy theo cả hai hướng. Trong diode Zener, hướng của dòng điện có thể thuận hoặc nghịch.

Diode tiếp giáp PN giống như một diode đơn giản chỉ cho phép dòng điện tử chạy theo một hướng. Nó được chế tạo bằng cách sử dụng chất bán dẫn như silicon hoặc germanium. Trong diode này, lớp P của chất bán dẫn được nối với lớp N của chất bán dẫn bằng phương pháp hợp kim. Nó được sử dụng như một bộ chỉnh lưu, bộ nhân điện áp, v.v.

Ngược lại, diode Zener là một diode cho phép dòng điện chạy theo cả hai chiều thuận và ngược. Nó được làm bằng chất bán dẫn như silicon.

Nó có các mối nối có độ pha tạp cao. Điện áp đánh thủng của điốt Zener tương đối thấp hơn và được gọi là điện áp Zener. Nó được sử dụng như một bộ ổn định điện áp.

Bảng so sánh

PN Junction Diode là gì?

Điốt nối PN là loại điốt chỉ cho phép dòng điện chạy theo một chiều. Nó không chống lại dòng điện khi nó đi theo hướng thuận, nhưng khi dòng điện chạy ngược, nó sẽ tăng điện trở, ngăn dòng điện đi theo hướng ngược lại.

Nó được làm bằng chất bán dẫn như silicon và germanium. Lớp bán dẫn P được đặt trên lớp bán dẫn N để tạo ra một điốt tiếp giáp PN.

Trong lớp thứ nhất của chất bán dẫn, các lỗ trống là hạt tải điện chính, trong khi các electron là hạt tải điện chính trong lớp thứ hai của chất bán dẫn.

Cả hai lớp không chỉ được kết nối bằng phương pháp ghép nối đơn giản mà nó sử dụng một quy trình công nghệ rất phức tạp. Vì có nhiều electron hơn trong lớp N, do đó sau khi kết nối, có sự khuếch tán của lỗ trống và electron.

Các electron di chuyển từ lớp N sang P và các lỗ trống di chuyển từ lớp P sang N để tạo ra nồng độ bằng nhau ở cả hai bên.

Điốt tiếp giáp PN được biểu diễn bằng sơ đồ. Trong sơ đồ đó, có một đầu mũi tên được gọi là cực dương và một thanh trên đó được gọi là âm cực.

Tất cả những điều này được thể hiện trên một đường thẳng. Nó có nhiều công dụng và ứng dụng khác nhau trong thiết bị điện tử. Nó được sử dụng như một bộ chỉnh lưu, bộ nhân điện áp, bộ tạo sóng, v.v.

Đi-ốt Zener là gì?

Đi-ốt Zener được liệt kê là một loại đi-ốt đặc biệt cho phép dòng điện tử chạy theo cả hai hướng. Nó có một tiếp giáp p và n pha tạp cao.

Nó cho phép dòng điện chạy ngược lại khi điện áp vượt qua một giá trị nhất định. Giá trị nhất định này được gọi là điện áp đánh thủng hoặc điện áp Zener.

Hiệu ứng Zener được nhà vật lý người Mỹ Clarence Zener phát hiện vào năm 1934 khi ông đang nghiên cứu sự đánh thủng điện áp trong các đặc tính của chất cách điện.

Do đó, hiệu ứng Zener này được đặt theo tên của ông và đi-ốt Zener hoạt động dựa trên hiệu ứng Zener. Nó nói về điện áp đánh thủng của diode, tương đối thấp trong diode này và được gọi là điện áp Zener.

Nó được làm bằng silicon và nồng độ ion cao hơn trong vật liệu của diode.

Bất cứ khi nào dòng điện được truyền qua điốt này, lớp suy giảm giữa đường giao nhau sẽ giảm và do đó, điện trường nồng độ tăng lên.

Sự gia tăng điện áp dẫn đến các ion của electron đi về phía vùng cạn kiệt để làm cho nó dẫn điện.

Nó có ứng dụng trong các thiết bị điện tử khác nhau và là một phần thiết yếu của các mạch điện.

Nó được sử dụng ở những nơi có điện áp thay đổi vì nó có thể cung cấp điện áp không đổi cho tải. Do đó nó được sử dụng bảo vệ tăng áp và ổn định điện áp.

Sự khác biệt chính giữa Điốt nối PN và Điốt Zener

1. Sự khác biệt chính giữa điốt tiếp giáp PN và điốt Zener là điốt tiếp giáp PN chỉ cho phép dòng điện tử chạy theo một hướng, trong khi điốt Zener cho phép dòng điện tử chạy theo cả hai hướng.
2. Điện áp của đi-ốt tiếp giáp PN mà nó bắt đầu hoạt động tương đối cao hơn và điện áp của đi-ốt Zener khi nó bắt đầu hoạt động thấp hơn và được gọi là điện áp Zener.
3. Điốt tiếp giáp PN không pha tạp nhiều. Mặt khác, diode Zener có các mối nối pha tạp cao.
4. Khi áp dụng điện áp phân cực ngược lớn, đi-ốt tiếp giáp PN có khả năng bị hỏng, nhưng đi-ốt Zener chuyên dùng cho trường hợp này.
5. Điốt tiếp giáp PN được sử dụng làm bộ chỉnh lưu điện áp, bộ chuyển đổi, bộ định sóng, v.v., trong khi điốt Zener được sử dụng làm bộ ổn định điện áp.

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