ഉയർന്ന പവർ എൽഇഡി മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ പാക്കേജിംഗിനുള്ള സംയോജിത സാങ്കേതികവിദ്യകൾ എന്തൊക്കെയാണ്

ഡയോഡ്
ഇലക്‌ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളിൽ, രണ്ട് ഇലക്‌ട്രോഡുകളുള്ള ഒരു ഉപകരണം, ഒരു ദിശയിൽ മാത്രം കറൻ്റ് ഒഴുകാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണം അതിൻ്റെ തിരുത്തൽ പ്രവർത്തനത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണിക് ക്രമീകരിക്കാവുന്ന കപ്പാസിറ്ററുകളായി varactor ഡയോഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മിക്ക ഡയോഡുകളുടെയും നിലവിലെ ദിശാസൂചനയെ സാധാരണയായി "റക്റ്റിഫിക്കേഷൻ" ഫംഗ്ഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒരു ഡയോഡിൻ്റെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ പ്രവർത്തനം, കറൻ്റ് ഒരു ദിശയിൽ മാത്രം കടന്നുപോകാൻ അനുവദിക്കുക (ഫോർവേഡ് ബയസ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു), അതിനെ വിപരീതമായി തടയുക (റിവേഴ്സ് ബയസ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു). അതിനാൽ, ഡയോഡുകൾ ചെക്ക് വാൽവുകളുടെ ഇലക്ട്രോണിക് പതിപ്പുകളായി കണക്കാക്കാം.
ആദ്യകാല വാക്വം ഇലക്ട്രോണിക് ഡയോഡുകൾ; വൈദ്യുതധാരയെ ഏകദിശയിൽ കൊണ്ടുപോകാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണമാണിത്. അർദ്ധചാലക ഡയോഡിനുള്ളിൽ രണ്ട് ലീഡ് ടെർമിനലുകളുള്ള ഒരു പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ ഉണ്ട്, ഈ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണത്തിന് പ്രയോഗിച്ച വോൾട്ടേജിൻ്റെ ദിശയ്ക്ക് അനുസൃതമായി ഏകദിശ നിലവിലെ ചാലകതയുണ്ട്. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, പി-ടൈപ്പ്, എൻ-ടൈപ്പ് അർദ്ധചാലകങ്ങൾ സിൻ്ററിംഗ് വഴി രൂപീകരിച്ച പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ ഇൻ്റർഫേസാണ് ക്രിസ്റ്റൽ ഡയോഡ്. സ്‌പേസ് ചാർജ് പാളികൾ അതിൻ്റെ ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ ഇരുവശത്തും രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് സ്വയം നിർമ്മിച്ച വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഉണ്ടാക്കുന്നു. പ്രയോഗിച്ച വോൾട്ടേജ് പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാകുമ്പോൾ, pn ജംഗ്ഷൻ്റെ ഇരുവശത്തുമുള്ള ചാർജ് കാരിയറുകളുടെ കോൺസൺട്രേഷൻ വ്യത്യാസം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഡിഫ്യൂഷൻ കറൻ്റും സ്വയം നിർമ്മിച്ച വൈദ്യുത മണ്ഡലം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഡ്രിഫ്റ്റ് കറൻ്റും തുല്യമാണ്, അത് ഒരു വൈദ്യുത സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്. സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ ഡയോഡുകളുടെ സ്വഭാവം.
ആദ്യകാല ഡയോഡുകളിൽ "കാറ്റ് വിസ്കർ ക്രിസ്റ്റലുകൾ", വാക്വം ട്യൂബുകൾ (യുകെയിൽ "താപ അയോണൈസേഷൻ വാൽവുകൾ" എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു) എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇന്നത്തെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ ഡയോഡുകൾ സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ ജെർമേനിയം പോലുള്ള അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

സ്വഭാവം
പോസിറ്റിവിറ്റി
ഒരു ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഫോർവേഡ് സ്വഭാവത്തിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ, ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് വളരെ ചെറുതും പിഎൻ ജംഗ്ഷനിലെ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ തടയൽ ഫലത്തെ മറികടക്കാൻ പര്യാപ്തവുമല്ല. ഫോർവേഡ് കറൻ്റ് ഏതാണ്ട് പൂജ്യമാണ്, ഈ വിഭാഗത്തെ ഡെഡ് സോൺ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഡയോഡ് ചാലകമാക്കാൻ കഴിയാത്ത ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജിനെ ഡെഡ് സോൺ വോൾട്ടേജ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് ഡെഡ് സോൺ വോൾട്ടേജിനേക്കാൾ കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ, പിഎൻ ജംഗ്ഷനിലെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം മറികടക്കുന്നു, ഡയോഡ് ഫോർവേഡ് ദിശയിൽ നടത്തുന്നു, വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് കറൻ്റ് അതിവേഗം വർദ്ധിക്കുന്നു. നിലവിലെ ഉപയോഗത്തിൻ്റെ സാധാരണ പരിധിക്കുള്ളിൽ, ചാലക സമയത്ത് ഡയോഡിൻ്റെ ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് ഏതാണ്ട് സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു, ഈ വോൾട്ടേജിനെ ഡയോഡിൻ്റെ ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഡയോഡിലുടനീളം ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യം കവിയുമ്പോൾ, ആന്തരിക വൈദ്യുത മണ്ഡലം പെട്ടെന്ന് ദുർബലമാവുകയും, സ്വഭാവസവിശേഷത നിലവിലെ അതിവേഗം വർദ്ധിക്കുകയും, ഡയോഡ് മുന്നോട്ട് ദിശയിൽ നടത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിനെ ത്രെഷോൾഡ് വോൾട്ടേജ് അല്ലെങ്കിൽ ത്രെഷോൾഡ് വോൾട്ടേജ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് സിലിക്കൺ ട്യൂബുകൾക്ക് ഏകദേശം 0.5V ഉം ജെർമേനിയം ട്യൂബുകൾക്ക് 0.1V ഉം ആണ്. സിലിക്കൺ ഡയോഡുകളുടെ ഫോർവേഡ് കണ്ടക്ഷൻ വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് ഏകദേശം 0.6-0.8V ആണ്, ജെർമേനിയം ഡയോഡുകളുടെ ഫോർവേഡ് കണ്ടക്ഷൻ വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് ഏകദേശം 0.2-0.3V ആണ്.
റിവേഴ്സ് പോളാരിറ്റി
പ്രയോഗിച്ച റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് ഒരു നിശ്ചിത പരിധി കവിയുന്നില്ലെങ്കിൽ, ഡയോഡിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന കറൻ്റ് ന്യൂനപക്ഷ വാഹകരുടെ ഡ്രിഫ്റ്റ് ചലനത്താൽ രൂപപ്പെടുന്ന റിവേഴ്സ് കറൻ്റ് ആണ്. ചെറിയ റിവേഴ്സ് കറൻ്റ് കാരണം, ഡയോഡ് ഒരു കട്ട് ഓഫ് അവസ്ഥയിലാണ്. ഈ റിവേഴ്സ് കറൻ്റ് റിവേഴ്സ് സാച്ചുറേഷൻ കറൻ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ലീക്കേജ് കറൻ്റ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഒരു ഡയോഡിൻ്റെ റിവേഴ്സ് സാച്ചുറേഷൻ കറൻ്റ് താപനിലയെ വളരെയധികം ബാധിക്കുന്നു. ഒരു സാധാരണ സിലിക്കൺ ട്രാൻസിസ്റ്ററിൻ്റെ റിവേഴ്സ് കറൻ്റ് ഒരു ജെർമേനിയം ട്രാൻസിസ്റ്ററിനേക്കാൾ വളരെ ചെറുതാണ്. ലോ-പവർ സിലിക്കൺ ട്രാൻസിസ്റ്ററിൻ്റെ റിവേഴ്സ് സാച്ചുറേഷൻ കറൻ്റ് nA യുടെ ക്രമത്തിലാണ്, അതേസമയം ലോ-പവർ ജെർമേനിയം ട്രാൻസിസ്റ്ററിൻ്റേത് μA ക്രമത്തിലാണ് ന്യൂനപക്ഷ വാഹകർ വർദ്ധിക്കുന്നു, കൂടാതെ റിവേഴ്സ് സാച്ചുറേഷൻ കറൻ്റും അതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു.

ബ്രേക്ക് ഡൗൺ
പ്രയോഗിച്ച റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യം കവിയുമ്പോൾ, റിവേഴ്സ് കറൻ്റ് പെട്ടെന്ന് വർദ്ധിക്കും, അതിനെ ഇലക്ട്രിക്കൽ ബ്രേക്ക്ഡൗൺ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. വൈദ്യുത തകരാർ ഉണ്ടാക്കുന്ന നിർണായക വോൾട്ടേജിനെ ഡയോഡ് റിവേഴ്സ് ബ്രേക്ക്ഡൌൺ വോൾട്ടേജ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒരു വൈദ്യുത തകരാർ സംഭവിക്കുമ്പോൾ, ഡയോഡിന് അതിൻ്റെ ഏകദിശ ചാലകത നഷ്ടപ്പെടും. വൈദ്യുത തകരാർ മൂലം ഡയോഡ് അമിതമായി ചൂടാകുന്നില്ലെങ്കിൽ, അതിൻ്റെ ഏകദിശ ചാലകത ശാശ്വതമായി നശിപ്പിക്കപ്പെടാനിടയില്ല. പ്രയോഗിച്ച വോൾട്ടേജ് നീക്കം ചെയ്തതിന് ശേഷവും അതിൻ്റെ പ്രകടനം പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും, അല്ലാത്തപക്ഷം ഡയോഡിന് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കും. അതിനാൽ, ഉപയോഗ സമയത്ത് ഡയോഡിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന അമിതമായ റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് ഒഴിവാക്കണം.
ഇലക്‌ട്രോണിക് ഡയോഡുകളായും ക്രിസ്റ്റൽ ഡയോഡുകളോ ആയി വിഭജിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏകദിശ ചാലകതയുള്ള രണ്ട് ടെർമിനൽ ഉപകരണമാണ് ഡയോഡ്. ഫിലമെൻ്റിൻ്റെ താപനഷ്ടം മൂലം ഇലക്ട്രോണിക് ഡയോഡുകൾക്ക് ക്രിസ്റ്റൽ ഡയോഡുകളേക്കാൾ കാര്യക്ഷമത കുറവാണ്, അതിനാൽ അവ വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ കാണാനാകൂ. ക്രിസ്റ്റൽ ഡയോഡുകൾ കൂടുതൽ സാധാരണവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നതുമാണ്. മിക്കവാറും എല്ലാ ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ടുകളിലും ഡയോഡുകളുടെ ഏകദിശ ചാലകത ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ പല സർക്യൂട്ടുകളിലും അർദ്ധചാലക ഡയോഡുകൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. അവ ആദ്യകാല അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്, കൂടാതെ വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ഉണ്ട്.
ഒരു സിലിക്കൺ ഡയോഡിൻ്റെ ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് (പ്രകാശമില്ലാത്ത തരം) 0.7V ആണ്, അതേസമയം ജെർമേനിയം ഡയോഡിൻ്റെ ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് 0.3V ആണ്. ഒരു ലൈറ്റ് എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡിൻ്റെ ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് വ്യത്യസ്ത തിളക്കമുള്ള നിറങ്ങളിൽ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. പ്രധാനമായും മൂന്ന് നിറങ്ങളുണ്ട്, നിർദ്ദിഷ്ട വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് റഫറൻസ് മൂല്യങ്ങൾ ഇപ്രകാരമാണ്: റെഡ് ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകളുടെ വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് 2.0-2.2V ആണ്, മഞ്ഞ ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകളുടെ വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് 1.8-2.0V ആണ്, വോൾട്ടേജ് ഗ്രീൻ ലൈറ്റ് എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകളുടെ ഡ്രോപ്പ് 3.0-3.2V ആണ്. സാധാരണ പ്രകാശം പുറന്തള്ളുമ്പോൾ റേറ്റുചെയ്ത വൈദ്യുതധാര ഏകദേശം 20mA ആണ്.
ഒരു ഡയോഡിൻ്റെ വോൾട്ടേജും കറൻ്റും രേഖീയമായി ബന്ധപ്പെട്ടിട്ടില്ല, അതിനാൽ വ്യത്യസ്ത ഡയോഡുകൾ സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഉചിതമായ റെസിസ്റ്ററുകൾ ബന്ധിപ്പിക്കണം.

സ്വഭാവ വക്രം
പിഎൻ ജംഗ്ഷനുകൾ പോലെ, ഡയോഡുകൾക്ക് ഏകദിശ ചാലകതയുണ്ട്. സിലിക്കൺ ഡയോഡിൻ്റെ സാധാരണ വോൾട്ട് ആമ്പിയർ സ്വഭാവ വക്രം. ഒരു ഡയോഡിലേക്ക് ഒരു ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, വോൾട്ടേജ് മൂല്യം കുറവായിരിക്കുമ്പോൾ കറൻ്റ് വളരെ ചെറുതാണ്; വോൾട്ടേജ് 0.6V കവിയുമ്പോൾ, കറൻ്റ് ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു, ഇത് സാധാരണയായി ഡയോഡിൻ്റെ ടേൺ-ഓൺ വോൾട്ടേജ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു; വോൾട്ടേജ് ഏകദേശം 0.7V ൽ എത്തുമ്പോൾ, ഡയോഡ് ഒരു പൂർണ്ണ ചാലക അവസ്ഥയിലാണ്, സാധാരണയായി UD എന്ന ചിഹ്നത്താൽ പ്രതിനിധീകരിക്കപ്പെടുന്ന ഡയോഡിൻ്റെ ചാലക വോൾട്ടേജ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു.
ജെർമേനിയം ഡയോഡുകൾക്ക്, ടേൺ-ഓൺ വോൾട്ടേജ് 0.2V ആണ്, ചാലക വോൾട്ടേജ് UD ഏകദേശം 0.3V ആണ്. ഒരു ഡയോഡിൽ ഒരു റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, വോൾട്ടേജ് മൂല്യം കുറവായിരിക്കുമ്പോൾ കറൻ്റ് വളരെ ചെറുതാണ്, അതിൻ്റെ നിലവിലെ മൂല്യം റിവേഴ്സ് സാച്ചുറേഷൻ കറൻ്റ് IS ആണ്. റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യം കവിയുമ്പോൾ, കറൻ്റ് കുത്തനെ വർദ്ധിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു, അതിനെ റിവേഴ്സ് ബ്രേക്ക്ഡൌൺ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ വോൾട്ടേജിനെ ഡയോഡിൻ്റെ റിവേഴ്സ് ബ്രേക്ക്ഡൗൺ വോൾട്ടേജ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് യുബിആർ എന്ന ചിഹ്നത്താൽ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. വിവിധ തരം ഡയോഡുകളുടെ ബ്രേക്ക്ഡൌൺ വോൾട്ടേജ് UBR മൂല്യങ്ങൾ വളരെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, പതിനായിരക്കണക്കിന് വോൾട്ട് മുതൽ ആയിരക്കണക്കിന് വോൾട്ട് വരെ.

റിവേഴ്സ് ബ്രേക്ക്ഡൌൺ
സീനർ തകരാർ
മെക്കാനിസത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി റിവേഴ്സ് ബ്രേക്ക്ഡൌൺ രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിക്കാം: സെനർ ബ്രേക്ക്ഡൌൺ, അവലാഞ്ച് ബ്രേക്ക്ഡൌൺ. ഉയർന്ന ഡോപ്പിംഗ് സാന്ദ്രതയുടെ കാര്യത്തിൽ, ബാരിയർ ഏരിയയുടെ ചെറിയ വീതിയും വലിയ റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജും കാരണം, ബാരിയർ മേഖലയിലെ കോവാലൻ്റ് ബോണ്ട് ഘടന നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകളെ കോവാലൻ്റ് ബോണ്ടുകളിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാക്കുകയും ഇലക്ട്രോൺ ഹോൾ ജോഡികൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വൈദ്യുതധാരയിൽ മൂർച്ചയുള്ള വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു. ഈ തകർച്ചയെ Zener breakdown എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഡോപ്പിംഗ് കോൺസൺട്രേഷൻ കുറവാണെങ്കിൽ, ബാരിയർ ഏരിയയുടെ വീതി വിശാലമാണെങ്കിൽ, സെനറിൻ്റെ തകർച്ചയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നത് എളുപ്പമല്ല.

ഹിമപാത തകർച്ച
മറ്റൊരു തരം തകർച്ചയാണ് ഹിമപാത തകർച്ച. റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് ഒരു വലിയ മൂല്യത്തിലേക്ക് വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, പ്രയോഗിച്ച വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഇലക്ട്രോൺ ഡ്രിഫ്റ്റ് വേഗതയെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് കോവാലൻ്റ് ബോണ്ടിലെ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുകയും അവയെ കോവാലൻ്റ് ബോണ്ടിൽ നിന്ന് പുറത്താക്കുകയും പുതിയ ഇലക്ട്രോൺ ഹോൾ ജോഡികൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പുതുതായി ജനറേറ്റുചെയ്ത ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ദ്വാരങ്ങൾ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്താൽ ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും മറ്റ് വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ചാർജ് കാരിയറുകളുടെ വർദ്ധനവ് പോലെയുള്ള ഒരു ഹിമപാതത്തിനും വൈദ്യുതധാരയിൽ കുത്തനെ വർദ്ധനവിനും കാരണമാകുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള തകർച്ചയെ അവലാഞ്ച് ബ്രേക്ക്ഡൗൺ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഏത് തരത്തിലുള്ള തകർച്ചയാണെങ്കിലും, കറൻ്റ് പരിമിതമല്ലെങ്കിൽ, അത് പിഎൻ ജംഗ്ഷനിൽ സ്ഥിരമായ കേടുപാടുകൾ വരുത്തിയേക്കാം.


പോസ്റ്റ് സമയം: ഓഗസ്റ്റ്-08-2024