المحتوى
منطقة النضوب هي مساحة المواد الموجودة في جميع الأجهزة الإلكترونية لأشباه الموصلات. تتكون هذه المنطقة من الشحنات الإيجابية والسلبية غير المتحركة إلى جانب المناطق الأخرى داخل جهاز أشباه الموصلات ، والتي تعمل كحلقة وصل محايدة بين الأجزاء الإيجابية (P) و (N) السلبية. تتمتع هذه المنطقة بأهمية كبيرة داخل ثنائيات أشباه الموصلات ، وهي أجهزة إلكترونية تستخدم لنقل التيار الكهربائي في اتجاه واحد. يمكن التعرف على الآثار الجماعية لمنطقة النضوب خلال الثنائيات من خلال فهم آليات وظائفها وخصائصها.
نظرية
يتم تشكيل الصمام الثنائي لأشباه الموصلات من خلال نشر مواد أشباه الموصلات من النوع P (موجب الشحنة) والنوع N (مع شحنة سالبة). يتبع هذا الانتشار سريعًا تبادل جسيمات من النوع P ونوع N بين المادتين عند التقاطع المتبادل ، مما يؤدي إلى مساحة محايدة تقسم الجزأين P و N. تحتوي هذه المساحة المتبادلة على جزيئات PN مقترنة عادة في تناظر بحيث يكون كلا الجسيمين من النوع N كتلك الموجودة في P والتي لها جزيئات كل منها بما يتماشى مع الجزيئات المحددة لها. بهذه الطريقة ، يتم إنشاء فجوة أو فجوة بين المواد ذات الأحمال المتعارضة داخل الصمام الثنائي لأشباه الموصلات ، مما يساعد في الحفاظ على توازن التشغيل.
وظائف
تساعد منطقة النضوب على منع انهيار جزيئات نوع P مع تلك الخاصة بالنوع N في الصمام الثنائي لأشباه الموصلات. في الواقع ، تتمتع جزيئات النوع N بإمكانية أكبر مقارنة بالجزيئات من النوع P. ولهذا السبب ، تجذب جزيئات النوع N جزيئات من النوع P ، مقترنة بمجرد انتقال الطاقة عند التقاطع. ومع ذلك ، تعمل منطقة النضوب هنا كحاجز محتمل بين القسمين وتقييد اقترانها على الفور. يحتوي هذا الحاجز المحتمل على جهد يتراوح من 0.3 إلى 0.7 فولت ، في أنواع مختلفة من الثنائيات.
شخصية
تتنوع القوة والمنطقة المحتلة لمنطقة النضوب حسب اتجاه تدفق الجسيمات ، أو ببساطة عن طريق التيار. يتميز هذا الاتجاه باستقطاب عكسي ومباشر في خصائص تشغيل الصمام الثنائي. في وضع التحيز العكسي ، يستقطب قسم النوع N عددًا أكبر من الجزيئات من قسم النوع P ، مما ينتج عنه تضخيم منطقة النضوب. وبالمثل ، في النمط المباشر ، تجذب جسيمات النوع P جسيمات النوع N ، مما يؤدي إلى تضييق منطقة النضوب. ومع ذلك ، فإن هذا الحاجز المحتمل الناشئ عن منطقة النضوب عرضة للانهيار إذا تم تطبيق زيادة كبيرة في الضغط عليه.
أهمية
تسمح الثنائيات بتدفق التيارات في اتجاه واحد فقط وحظرها في الاتجاه المعاكس. لا تتحقق هذه الميزة الرئيسية إلا من خلال إنشاء منطقة النضوب ووضع الاستقطاب الخاص بها ، والذي يحدد بشكل جماعي الاتجاه الذي يجب أن تتحرك فيه الرسوم. بالإضافة إلى ذلك ، يتيح إنشاء منطقة النضوب بشكل طبيعي أن يعمل الصمام الثنائي بمثابة مقوم ، وهو جهاز يحول التيار المتردد (AC) إلى التيار المباشر (DC).