Что такое диод и как он работает на основе перехода p-n?

Диод — это электронное устройство, которое позволяет току протекать только в одном направлении. Он состоит из двух областей полупроводникового материала, образующих переход p-n.

Переход p-n образуется при соединении двух типов полупроводников — p-типа (положительно заряженных носителей заряда) и n-типа (отрицательно заряженных носителей заряда). В переходе область p-типа называется анодом, а область n-типа — катодом.

При переходе p-n происходит диффузия носителей заряда. Электроны из области n-типа диффундируют в область p-типа, а дырки из области p-типа диффундируют в область n-типа. Это создает зону обеднения, где отсутствуют свободные носители заряда.

Когда на диоде применяется положительное напряжение на аноде (p-стороне) и отрицательное напряжение на катоде (n-стороне), зона обеднения расширяется и предотвращает протекание тока. В этом состоянии диод находится в режиме обратного смещения и практически не пропускает ток.

Однако, когда на диоде применяется положительное напряжение на катоде (n-стороне) и отрицательное напряжение на аноде (p-стороне), зона обеднения сужается, позволяя току свободно протекать через диод. В этом состоянии диод находится в режиме прямого смещения и пропускает ток.

Таким образом, диод на основе перехода p-n действует как клапан для электрического тока, позволяя ему протекать только в одном направлении — от анода к катоду в режиме прямого смещения, и блокируя его в обратном направлении в режиме обратного смещения.