Kandungan
Rangkaian kekurangan adalah ruang material yang wujud dalam semua alat elektronik semikonduktor. Rantau ini dibentuk oleh caj positif dan negatif yang tidak disertakan bersama yang lain dalam peranti semikonduktor, yang bertindak sebagai persimpangan neutral antara bahagian positif (P) dan (N) negatif. Kawasan ini sangat penting dalam diod semikonduktor, yang merupakan alat elektronik yang digunakan untuk menghantar arus elektrik dalam satu arah. Kesan kolektif rantau kekurangan dalam diod dapat diakui dengan memahami mekanisme fungsi dan ciri-ciri mereka.
Teori
Diod semikonduktor dibentuk oleh penyebaran bahan semikonduktor jenis P (bercas positif) dan menaip N (dengan caj negatif). Penyebaran ini cepat diikuti oleh pertukaran zarah P-jenis dan N-jenis antara kedua-dua bahan di persimpangan bersama, sehingga ruang neutral membagi bahagian P dan N. Ruang bersama ini mengandungi zarah PN yang biasa digabungkan dalam simetri seperti kedua-dua zarah jenis N kerana P mempunyai zarah masing-masing selari dengan yang membatasinya. Dengan cara ini, jurang atau jurang dicipta antara bahan-bahan dengan beban menentang diod semikonduktor, yang membantu mengekalkan keseimbangan operasi.
Fungsi
Rangkaian kekurangan membantu menghalang keruntuhan zarah P-jenis dengan jenis N dalam satu diod semikonduktor. Sebenarnya, zarah N-jenis mempunyai potensi yang lebih besar berbanding dengan zarah P-jenis. Oleh sebab itu, zarah N-jenis menarik zarah P-jenis, gandingan sebaik sahaja tenaga ditransmisikan di persimpangan. Walau bagaimanapun, rantau kekurangan di sini bertindak sebagai penghalang yang berpotensi di antara kedua-dua bahagian dan mengehadkan gandingan mereka dengan serta-merta. Halangan potensial ini mempunyai voltan antara 0.3 hingga 0.7 volt, dalam pelbagai jenis dioda.
Ciri-ciri
Kekuatan dan kawasan yang diduduki dari rantau kekurangan adalah berbeza dengan arah aliran zarah, atau hanya dengan arus. Arah ini dicirikan oleh polariti berbalik dan langsung dalam ciri-ciri operasi diod. Dalam mod bias sebaliknya, bahagian N-jenis menarik lebih banyak zarah dari bahagian P-jenis, yang menghasilkan penguatan rantau kekurangan. Begitu juga, dalam mod langsung, zarah P-jenis menarik zarah-z jenis N, menyebabkan kawasan kekurangan sempit. Walau bagaimanapun, halangan potensial yang dihasilkan oleh rantau kekurangan ini mungkin runtuh jika kenaikan tekanan yang besar digunakan di atasnya.
Kepentingan
Diod membolehkan arus mengalir dalam satu arah sahaja dan menyekatnya ke arah yang bertentangan. Ciri utama ini hanya dicapai dengan penciptaan rantau kekurangan dan mod polarisasinya, yang secara kolektif mentakrifkan arah di mana caj tersebut mesti bergerak. Di samping itu, penciptaan zon penipisan secara semulajadi membolehkan sebuah dioda bertindak sebagai penerus, yang merupakan peranti yang menukar arus berselang-seli (AC) kepada arus terus (DC).