Diode semiconductoare. Bazele electronicii

Cu toata diversitatea bazei electronice a elementului modern, nu trebuie sa uitam ca se bazeaza pe cele mai simple lucruri, dintre care una este o dioda semiconductoare.

Trebuie să constatăm imediat că doar la prima vedere este un element simplu. De fapt, utilizarea sa permite rezolvarea unei varietăți de sarcini în domeniul electronicii și ingineriei electrice. Tehnologia de fabricare a unor astfel de dispozitive nu este deosebit de complicată.

Dioda constă din două tipuri diferite de conductivitate, numite regiuni de n-conductivitate și conductivitate p. Dacă luăm în considerare principiul funcționării unei diode semiconductoare, va trebui să trecem mai adânc în concepte cum ar fi joncțiunea pn, emisia de electroni, difuzia și alte efecte fizice similare. Prin urmare, lăsând să luăm în considerare aceste întrebări pentru un alt caz, să folosim o comparație. O diodă semiconductoră poate fi comparată cu o supapă. Datorită structurii sale, care constă în două tipuri diferite de materiale de conductivitate, un astfel de dispozitiv are o conductivitate unilaterală, ceea ce înseamnă că curent electric prin aceasta poate curge numai într-o parte. Același lucru se întâmplă atunci când se utilizează o supapă - aerul sau apa pot trece numai pe o parte. Un exemplu este o cameră de bicicletă: aerul intră acolo, dar nu înapoi.

S-ar părea un efect foarte simplu - conductivitatea într-o singură direcție, dar câte posibilități le dă utilizarea în aplicații practice. În particular, o diodă semiconductoră efectuează conversia unei tensiuni alternative la o tensiune constantă. Există o întreagă clasă de astfel de produse, numită diodele de rectificare.

Funcționează exact ca o supapă. Dacă polaritatea tensiunii aplicate produsului corespunde tensiunii necesare, adică atunci când se aplică tensiuni suplimentare la plusul dispozitivului și minus la minus, atunci un curent electric curge prin el, dacă nu, nu se întâmplă nimic.

Datorită efectului descris, tensiunea alternativă este transformată într-o tensiune constantă. O tensiune alternativă este aplicată la intrarea circuitului, dar numai polaritatea corectă trece prin semiconductor. Ca rezultat, vom avea o tensiune de numai o polaritate la ieșire, deși pulsatorie, adică variind în amplitudine.

Aceasta nu este singura aplicație dispozitive semiconductoare. În joncțiunea p-n, care formează baza diodei, există și alte proprietăți, dintre care multe sunt specificate pentru fabricarea sa. Astfel de caracteristici servesc drept bază pentru alte clase de dispozitive diferite. Aceasta este dioda zener, frecvențe de înaltă frecvență și impulsuri, varietăți, fotodiode, diode emise de lumină etc. Dar toate se bazează pe proprietățile joncțiunii p-n.

Cu toate acestea, există o întreagă clasă de dispozitive numite "semiconductori" Dioda lui Hann ", nu este asociată cu formarea unei astfel de tranziții. Munca lor se bazează pe așa-numitul efect Gunn. Este cauzată de un complex de fenomene complexe care apar într-un cristal semiconductor sub anumite influențe externe. Ca rezultat al acestor procese, curentul care trece prin schimbările de cristal și oscilațiile sale apar. Aici pentru generarea și utilizarea acestor dispozitive. Acestea sunt utilizate de obicei în tehnologia cu microunde ca surse de oscilații.

Diodele fac parte integrantă din orice dispozitiv electronic. Acestea sunt folosite pentru separarea și transformarea tensiunii, stabilizarea acesteia, filtrarea interferențelor - este mai ușor să enumerați cazurile când acestea nu sunt aplicate. Pentru ei, există cazuri de diferite tipuri, concepute pentru o varietate de curenți și tensiuni și instalate atât în ​​circuitele de intrare cât și de ieșire ale dispozitivelor electronice. O diodă este probabil una dintre cele mai frecvente dispozitive semiconductoare.

Acum știți ce este o diodă semiconductor și ce opțiuni există pentru utilizarea sa.