ஜீனர் டையோடு எவ்வாறு செயல்படுகிறது

ஜீனர் டையோடு அல்லது ஜீனர் டையோடு (செமிகண்டக்டர் ஜீனர் டையோடு) என்பது ஒரு சிறப்பு டையோடு ஆகும், இது pn சந்திப்பின் தலைகீழ் சார்பு நிலைகளின் கீழ் நிலையான முறிவு முறையில் செயல்படுகிறது. இந்த முறிவு ஏற்படும் வரை, மூடிய ஜீனர் டையோடின் அதிக எதிர்ப்பின் காரணமாக ஜீனர் டையோடு, கசிவு மின்னோட்டம் வழியாக மிகச் சிறிய மின்னோட்டம் மட்டுமே பாய்கிறது.

ஆனால் ஒரு தவறு ஏற்படும் போது, ​​மின்னோட்டம் உடனடியாக அதிகரிக்கிறது, ஏனெனில் ஜீனரின் வேறுபாடு எதிர்ப்பு இந்த கட்டத்தில் பின்னங்களிலிருந்து நூற்றுக்கணக்கான ஓம்கள் வரை இருக்கும். இந்த வழியில், ஜீனர் டையோடு முழுவதும் மின்னழுத்தம் ஒப்பீட்டளவில் பரந்த அளவிலான தலைகீழ் மின்னோட்டங்களில் மிகவும் துல்லியமாக பராமரிக்கப்படுகிறது.

அமெரிக்க இயற்பியலாளர் கிளாரன்ஸ் மெல்வின் ஜெனரின் (1905 - 1993) சுரங்கப்பாதை முறிவு நிகழ்வை முதன்முதலில் கண்டுபிடித்த விஞ்ஞானியின் நினைவாக ஜீனர் டையோடு (ஆங்கில ஜீனர் டையோடில் இருந்து) ஜீனர் டையோடு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

சுரங்கப்பாதை விளைவு, ஒரு மெல்லிய சாத்தியக்கூறு வழியாக எலக்ட்ரான் கசிவு நிகழ்வு, ஜீனர் கண்டுபிடித்த pn சந்திப்பின் மின் முறிவு, இப்போது ஜீனர் விளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது இன்று குறைக்கடத்தி ஜீனர் டையோட்களில் செயல்படுகிறது.

விளைவின் இயற்பியல் படம் பின்வருமாறு.p-n சந்திப்பின் தலைகீழ் சார்புகளில், ஆற்றல் பட்டைகள் ஒன்றுடன் ஒன்று மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் p-பிராந்தியத்தின் வேலன்ஸ் பேண்டிலிருந்து n-பிராந்தியத்தின் கடத்துகை பட்டைக்கு நகரலாம். மின்சார புலம், இது இலவச சார்ஜ் கேரியர்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கிறது மற்றும் தலைகீழ் மின்னோட்டம் கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது.

இவ்வாறு, ஜீனர் டையோடின் முக்கிய நோக்கம் மின்னழுத்தத்தை உறுதிப்படுத்துவதாகும். தொழில்துறையானது 1.8 V முதல் 400 V, உயர், நடுத்தர மற்றும் குறைந்த மின்னோட்டத்தை உறுதிப்படுத்தும் மின்னழுத்தத்துடன் குறைக்கடத்தி ஜீனர் டையோட்களை உற்பத்தி செய்கிறது, இது அதிகபட்ச அனுமதிக்கக்கூடிய தலைகீழ் மின்னோட்டத்தில் வேறுபடுகிறது.

இந்த அடிப்படையில் எளிய மின்னழுத்த நிலைப்படுத்திகள் செய்யப்படுகின்றன. வரைபடங்களில், ஜீனர் டையோட்கள் டையோட் சின்னத்தைப் போன்ற ஒரு குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகின்றன, ஒரே வித்தியாசத்தில் ஜீனர் டையோட்களின் கேத்தோடு "ஜி" என்ற எழுத்தின் வடிவத்தில் சித்தரிக்கப்படுகிறது.

சுமார் 7 V இன் நிலைப்படுத்தல் மின்னழுத்தத்துடன், மறைந்த ஒருங்கிணைந்த கட்டமைப்பைக் கொண்ட ஜீனர் டையோட்கள் மிகவும் துல்லியமான மற்றும் நிலையான திட-நிலை மின்னழுத்த ஆதார ஆதாரங்களாகும்: அவற்றின் சிறந்த எடுத்துக்காட்டுகள் சாதாரண வெஸ்டன் கால்வனிக் செல் (மெர்குரி காட்மியம் குறிப்பு கால்வனிக் செல்) க்கு நெருக்கமாக உள்ளன.

அனைத்து வகையான உபகரணங்களின் எழுச்சி பாதுகாப்பு சுற்றுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் உயர் மின்னழுத்த பனிச்சரிவு டையோட்கள் ("டிவிஎஸ்-டையோட்கள்" மற்றும் "அடக்கிகள்"), ஒரு சிறப்பு வகை ஜீனர் டையோட்களைச் சேர்ந்தவை.

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, ஜீனர் டையோடு, வழக்கமான டையோடு போலல்லாமல், I - V பண்புகளின் தலைகீழ் கிளையில் வேலை செய்கிறது. ஒரு சாதாரண டையோடில், ஒரு தலைகீழ் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டால், மூன்று வழிகளில் ஒன்றில் (அல்லது ஒரே நேரத்தில்) தோல்வி ஏற்படலாம்: சுரங்கப்பாதை முறிவு, பனிச்சரிவு முறிவு மற்றும் கசிவு நீரோட்டங்களிலிருந்து வெப்ப வெப்பத்தால் ஏற்படும் முறிவு.

சிலிக்கான் ஜீனர் டையோட்களின் வெப்ப முறிவு முக்கியமல்ல, ஏனெனில் அவை சுரங்கப்பாதை முறிவு, பனிச்சரிவு முறிவு அல்லது இரண்டு வகையான முறிவுகளும் ஒரே நேரத்தில் வெப்ப முறிவு போக்குக்கு நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே நிகழும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. சீரிஸ் ஜீனர் டையோட்கள் தற்போது பெரும்பாலும் சிலிக்கானால் செய்யப்படுகின்றன.

5 V க்கும் குறைவான மின்னழுத்தத்தில் ஏற்படும் முறிவு ஜீனர் விளைவின் வெளிப்பாடாகும், 5 V க்கு மேல் ஏற்படும் முறிவு பனிச்சரிவு முறிவின் வெளிப்பாடாகும். சுமார் 5 V இன் இடைநிலை முறிவு மின்னழுத்தம் பொதுவாக இந்த இரண்டு விளைவுகளின் கலவையிலிருந்து விளைகிறது. ஜீனர் டையோடின் முறிவின் தருணத்தில் மின்சார புலத்தின் வலிமை சுமார் 30 MV / m ஆகும்.

மிதமான டோப் செய்யப்பட்ட p-வகை செமிகண்டக்டர்கள் மற்றும் அதிக அளவில் டோப் செய்யப்பட்ட n-வகை செமிகண்டக்டர்களில் ஜீனர் டையோடு முறிவு ஏற்படுகிறது.சந்தி வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​ஜீனர் டையோடு ஸ்டிரிப்பிங் குறைகிறது மற்றும் பனிச்சரிவு முறிவு பங்களிப்பு அதிகரிக்கிறது.

ஜீனர் டையோட்கள் பின்வரும் பொதுவான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. Vz - உறுதிப்படுத்தல் மின்னழுத்தம். ஆவணங்கள் இந்த அளவுருவிற்கு இரண்டு மதிப்புகளைக் குறிப்பிடுகின்றன: அதிகபட்ச மற்றும் குறைந்தபட்ச நிலைப்படுத்தல் மின்னழுத்தம். Iz என்பது குறைந்தபட்ச நிலைப்படுத்தல் மின்னோட்டம் ஆகும். Zz என்பது ஜீனர் டையோடின் எதிர்ப்பாகும். Izk மற்றும் Zzk - நேரடி மின்னோட்டத்தில் தற்போதைய மற்றும் மாறும் எதிர்ப்பு. Ir மற்றும் Vr ஆகியவை கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் அதிகபட்ச கசிவு மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தம் ஆகும். Tc என்பது வெப்பநிலை குணகம். Izrm - ஜீனர் டையோடின் அதிகபட்ச நிலைப்படுத்தல் மின்னோட்டம்.

ஜீனர் டையோட்கள் சுயாதீன நிலைப்படுத்தும் கூறுகளாகவும், டிரான்சிஸ்டர் நிலைப்படுத்திகளில் குறிப்பு மின்னழுத்தங்களின் (குறிப்பு மின்னழுத்தங்கள்) ஆதாரங்களாகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சிறிய குறிப்பு மின்னழுத்தங்களைப் பெற, சாதாரண டையோட்களைப் போல, ஜீனர் டையோட்களும் முன்னோக்கி திசையில் இயக்கப்படுகின்றன, பின்னர் ஒரு ஜீனர் டையோடின் உறுதிப்படுத்தல் மின்னழுத்தம் 0.7 - 0.8 வோல்ட்களாக இருக்கும்.

ஜீனர் டையோடின் உடலால் சிதறடிக்கப்பட்ட அதிகபட்ச சக்தி பொதுவாக 0.125 முதல் 1 வாட் வரை இருக்கும். இது, ஒரு விதியாக, உந்துவிசை இரைச்சலுக்கு எதிராக பாதுகாப்பு சுற்றுகளின் இயல்பான செயல்பாட்டிற்கும், குறைந்த சக்தி நிலைப்படுத்திகளின் கட்டுமானத்திற்கும் போதுமானது.