Dioda półprzewodnikowa: urządzenie, zasada działania i główne typy

25.05.2019

Kiedyś, u progu inżynierii radiowej, lampa elektroniczna została uznana za jeden z pierwszych aktywnych elementów, które spowodowały prawdziwą rewolucję w tworzeniu różnych schematów. Była dość duża i droga. Ale w pierwszych dziesięcioleciach ubiegłego wieku zostały wymyślone Odbiorniki detektorów. Schematy obwodów tych urządzeń stały się bardzo popularne wśród radioamatorów, ponieważ w każdej z nich zastosowano stosunkowo tanią diodę półprzewodnikową. To od swojej pierwotnej nazwy takie radia były nazywane wykrywaczami. A teraz ten element nazywa się po prostu diodą. Na diagramach to urządzenie jest oznaczone jako trójkąt z pionową kreską u góry, równolegle do jego podstawy, i z wyglądu przypomina normalny rezystor, często z "czapką" na jednym końcu. dioda półprzewodnikowa

Zasada działania diody półprzewodnikowej

Urządzenie tego elementu składa się tylko z dwóch warstw półprzewodników, w których często wykorzystuje się german lub krzem. Pierwszy z nich ma przewodność elektryczną typu n (ujemna), a druga ma przewodność elektryczną typu p (dodatnia). Na ich granicy tworzy się tzw. Przejście "pn". W tym przypadku strefa "p" działa jak anoda, a obszar "n" działa jak katoda. Dzięki temu urządzeniu dioda półprzewodnikowa zawiera wolne cząstki o przeciwnych ładunkach. W warstwie "p" znajdują się jony dodatnie, które nazywane są "dziurami", aw warstwie "n" ujemnie naładowane wolne elektrony. zasada działania diody półprzewodnikowej Jeżeli do katody zostanie dodany "plus", a "minus" do anody, ładunki unipolarne zaczną odpychać, na granicy przejścia między strefami będzie ruch cząstek, a dioda półprzewodnikowa będzie przepuszczać prąd. Konieczna jest jednak zmiana polaryzacji połączenia, ponieważ jony są przyciągane do wartości ujemnej, a elektrony będą dryfować do plusa, w wyniku czego w przejściu "pn" nie będzie nośników ładunku. Każdy ruch w takim elemencie zakończy się, a prąd elektryczny zatrzyma się. W tym stanie dioda półprzewodnikowa jest zamknięta. Ta właściwość tego elementu znalazła najszersze zastosowanie w elektronice radiowej, ale konwersja prądu z naprzemiennego na stały jest daleka od jego jedynej funkcji. Spójrzmy, co jeszcze używam tego urządzenia.

Co to jest dioda półprzewodnikowa

Na zewnątrz wszystkie odmiany tego elementu radiowego są do siebie bardzo podobne. Różnice są charakterystyczne tylko dla niektórych grup, które różnią się zarówno pod względem wielu parametrów, jak i ich konstrukcji. Spróbujmy podkreślić najczęstsze modyfikacje diod półprzewodnikowych:

  1. Prostownik . Jak można się domyślić z nazwy, ten typ służy do uzyskania prądu stałego. Dioda półprzewodnikowa Gunna
  2. Dioda Zenera . Używany do stabilizowania napięcia wyjściowego.
  3. Dioda półprzewodnikowa Gunna . Służy do generowania częstotliwości w zakresie do kilkudziesięciu gigaherców.
  4. Dioda mikrofalowa . Różni się pewnymi cechami konstrukcyjnymi i jest stosowany w urządzeniach działających na wysokich i wysokich częstotliwościach.
  5. Dioda pulsacyjna . Charakteryzuje się dużą prędkością i krótkim czasem regeneracji. Ten typ jest stosowany w różnych rodzajach technologii impulsowej (na przykład w zasilanie impulsowe).
  6. Dioda Shotki . Zaprojektowany do pracy regulatory napięcia, a także w konwerterach impulsów.
  7. Dioda zasięgu lawinowego . Potrafi generować częstotliwości do 180 GHz.
  8. LED . Ten typ ma bardzo szeroki zakres zastosowań. Jest również często stosowany w różnych alternatywnych oprawach oświetleniowych.
  9. Fotodioda . Ma miniaturowy obiektyw i jest kontrolowany. strumień świetlny. W zależności od odmiany może działać zarówno w zakresie ultrafioletowym, jak i podczerwonym spektrum.
  10. Laser półprzewodnikowy Służy do odczytu i zapisu danych na dyskach optycznych. Przykład użycia: domowe odtwarzacze CD / DVD.

Trudno sobie wyobrazić obecny rozwój technologii bez tego cudownego małego urządzenia.