ሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች በኤሌክትሮኒክስ እና በኤሌክትሮኒክስ ኢንዱስትሪ ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ሁለቱም በተናጥል እና እንደ p-n-junction ትራንዚስተሮች እና ሌሎች ብዙ መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ። እንደ ልዩ አካል ፣ ዳዮዶች የብዙ የኤሌክትሮኒክስ ወረዳዎች ቁልፍ አካል ናቸው። ከአነስተኛ ኃይል አፕሊኬሽኖች እስከ ማስተካከያዎች ያሉ ብዙ መተግበሪያዎችን ያገኛሉ።
ዲዮድ ምንድን ነው?
ከግሪክ ሲተረጎም የዚህ ኤሌክትሮኒክስ አካል ስም በቀጥታ ትርጉሙ "ሁለት ተርሚናሎች" ማለት ነው። አኖድ እና ካቶድ ይባላሉ. በወረዳው ውስጥ ጅረት ከአኖድ ወደ ካቶድ ይፈስሳል። ሴሚኮንዳክተር ዳዮድ አንድ-ጎን አካል ነው እና የአሁኑ ፍሰት በተቃራኒው አቅጣጫ ታግዷል።
የአሰራር መርህ
የሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች መሳሪያ በጣም የተለያየ ነው። ለዚህም ነው ብዙዎቹ ዓይነቶች አሉ, እነሱም በሁለቱም የፊት እሴት እና በሚሰሩት ተግባራት ይለያያሉ. ሆኖም ግን, በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች መሰረታዊ መርህየሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች አሠራር ተመሳሳይ ነው. መሰረታዊ ተግባራቸውን የሚያቀርብ p-n መገናኛን ይይዛሉ።
ይህ ቃል ዘወትር ጥቅም ላይ የሚውለው የዲዲዮን መደበኛ ቅርፅን ለማመልከት ነው። እንደ እውነቱ ከሆነ, ለማንኛውም ዓይነት ማለት ይቻላል ተፈጻሚ ይሆናል. ዳዮዶች የዘመናዊ ኤሌክትሮኒክስ ኢንዱስትሪ የጀርባ አጥንት ናቸው. ሁሉም ነገር - ከቀላል ኤለመንቶች እና ትራንዚስተሮች እስከ ዘመናዊ ማይክሮፕሮሰሰሮች - በሴሚኮንዳክተሮች ላይ የተመሰረተ ነው. የሴሚኮንዳክተር ዳዮድ አሠራር መርህ በሴሚኮንዳክተሮች ባህሪያት ላይ የተመሰረተ ነው. ቴክኖሎጂው በቡድን የቁሳቁስ ላይ የተመሰረተ ሲሆን ቆሻሻን ወደ ክሪስታል ጥልፍልፍ ማስገባቱ ጉድጓዶች እና ኤሌክትሮኖች ቻርጅ ተሸካሚ የሆኑባቸውን ክልሎች ለማግኘት ያስችላል።
P-n-junction
የp-n-አይነት ዲዮድ ስሙን ያገኘው የ p-n መጋጠሚያ ስለሚጠቀም የአሁኑን ፍሰት ወደ አንድ አቅጣጫ ብቻ ነው። ኤለመንቱ በስፋት ጥቅም ላይ የሚውሉ ሌሎች ባህሪያት አሉት. ሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች ለምሳሌ ብርሃን ሊያመነጩ እና ሊለዩ፣ አቅምን ሊቀይሩ እና ቮልቴጅን መቆጣጠር ይችላሉ።
P-n-junction መሰረታዊ ሴሚኮንዳክተር መዋቅር ነው። ስሙ እንደሚያመለክተው በ p- እና n ዓይነት ክልሎች መካከል ያለው መገናኛ ነው። ሽግግሩ ቻርጅ አጓጓዦች በአንድ አቅጣጫ ብቻ እንዲንቀሳቀሱ ያስችላቸዋል፣ይህም ለምሳሌ ተለዋጭ ጅረት ወደ ቀጥታ ጅረት ለመቀየር ያስችላል።
መደበኛ ዳዮዶች ብዙውን ጊዜ የሚሠሩት ከሲሊኮን ነው፣ ምንም እንኳን germanium እና ሌሎች ሴሚኮንዳክተር ቁሶች በዋናነት ለልዩ ዓላማዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ።
ቮልት-አምፔር ባህሪ
ዲዲዮው በአሁን-ቮልቴጅ ከርቭ ይገለጻል፣ እሱም ወደ 2 ቅርንጫፎች ሊከፈል ይችላል፡ ወደ ፊት እና ወደ ኋላ። በተቃራኒው አቅጣጫ, የመፍሰሻው ጅረት ወደ 0 ይጠጋል, ነገር ግን እየጨመረ በሚሄድ የቮልቴጅ መጠን ቀስ በቀስ ይጨምራል, እና የብልሽት ቮልቴጅ ሲደርስ, በከፍተኛ ፍጥነት መጨመር ይጀምራል. ወደ ፊት አቅጣጫ, የአሁኑ ፍጥነት ከተተገበው ቮልቴጅ ከኮንዳክሽን ጣራ በላይ, ይህም ለሲሊኮን ዳዮዶች 0.7 ቮ እና ለጀርማኒየም 0.4 ቮ ነው. የተለያዩ ቁሳቁሶችን የሚጠቀሙ ህዋሶች የተለያዩ የቮልት-አምፔር ባህሪያት እና የመተላለፊያ ጣራ እና መሰባበር ቮልቴጅ አሏቸው።
የp-n-junction diode እንደ መሰረታዊ ደረጃ መሳሪያ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። በብዙ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ከሲግናል ሰርክቶች እና መመርመሪያዎች እስከ ገደብ ቆጣሪዎች ወይም ጊዜያዊ ማፈኛዎች ኢንደክሽን ወይም ሪሌይ ኮይል እና ከፍተኛ ሃይል ማረሚያዎች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል።
ባህሪዎች እና መለኪያዎች
Diode መግለጫዎች ብዙ ውሂብ ይሰጣሉ። ሆኖም ግን, ስለ ምን እንደሆኑ ትክክለኛ ማብራሪያዎች ሁልጊዜ አይገኙም. ከታች ያሉት የዲዲዮው የተለያዩ ባህሪያት እና መመዘኛዎች ዝርዝሮች ናቸው፣ እነዚህም በመግለጫው ውስጥ ይሰጣሉ።
ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ
በ p-n መጋጠሚያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ቁሳቁስ ከፍተኛ ጠቀሜታ አለው ምክንያቱም ብዙ የሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች መሰረታዊ ባህሪያትን ይነካል። ሲሊኮን በከፍተኛ ቅልጥፍና እና ዝቅተኛ የምርት ወጪዎች ምክንያት በብዛት ጥቅም ላይ ይውላል. ሌላ በተደጋጋሚ ጥቅም ላይ የዋለኤለመንቱ germanium ነው. ሌሎች ቁሳቁሶች በተለምዶ ልዩ ዓላማ ዲዮዶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. የሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ ምርጫ አስፈላጊ ነው ምክንያቱም የመተላለፊያውን ገደብ ስለሚወስን - 0.6 ቮ ለሲሊኮን እና 0.3 ቮ ለጀርማኒየም.
የቮልቴጅ መውደቅ በቀጥታ የአሁኑ ሁነታ (U pr.)
የአሁኑ የሚያልፍበት ማንኛውም የኤሌትሪክ ዑደት የቮልቴጅ ቅነሳን ያስከትላል፣ እና ይህ የሴሚኮንዳክተር ዳይኦድ ግቤት ትልቅ ጠቀሜታ አለው በተለይም ለማስተካከል የሀይል ብክነት ከ U ave ጋር ሲወዳደር። ትንሽ የቮልቴጅ ጠብታ ያቅርቡ፣ ምክንያቱም ምልክቶቹ ደካማ ሊሆኑ ይችላሉ፣ ግን አሁንም ማሸነፍ አለባቸው።
ይህ የሚሆነው በሁለት ምክንያቶች ነው። የመጀመሪያው በ p-n መስቀለኛ መንገድ ተፈጥሮ ላይ ነው እና የአሁኑ የመቀነስ ንብርብርን ለመሻገር የሚያስችል የመተላለፊያ ገደብ ቮልቴጅ ውጤት ነው. ሁለተኛው አካል መደበኛው ተከላካይ ኪሳራ ነው።
አመልካች ትልቅ ጅረት ሊሸከሙ ለሚችሉ ማስተካከያ ዳዮዶች ትልቅ ጠቀሜታ አለው።
ከፍተኛ የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ (U arr.max)
ይህ ሴሚኮንዳክተር ዲዮድ ሊቋቋመው የሚችለው ከፍተኛው የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ነው። መብለጥ የለበትም፣ አለበለዚያ ኤለመንቱ ሊወድቅ ይችላል። የግቤት ምልክት የ RMS ቮልቴጅ ብቻ አይደለም. እያንዳንዱ ወረዳ በጥቅሙ ግምት ውስጥ መግባት አለበት, ነገር ግን ለቀላል ነጠላ የግማሽ ሞገድ ተስተካካይ ለስላሳ ማቀፊያ, መያዣው ከመግቢያው ጫፍ ጋር እኩል የሆነ ቮልቴጅ እንደሚይዝ ያስታውሱ.ምልክት. ከዚያ በኋላ ዲዲዮው በተቃራኒው አቅጣጫ በሚመጣው የመግቢያ ምልክት ጫፍ ላይ ይደረጋል, እና ስለዚህ በእነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ ከፍተኛው የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ከማዕበሉ ከፍተኛ ዋጋ ጋር እኩል ይሆናል.
ከፍተኛው ማስተላለፊያ የአሁኑ (U pr. max)
የኤሌክትሪክ ዑደት ሲነድፉ የሚፈቀደው ከፍተኛው የዲያዮድ መጠን ያልበለጠ መሆኑን ያረጋግጡ። የአሁኑ ሲጨምር ተጨማሪ ሙቀት ይፈጠራል ይህም መወገድ አለበት።
የዥረት ፍሰት (I arr.)
በአንድ ሃሳባዊ ዳዮድ ውስጥ ምንም የተገላቢጦሽ ፍሰት መኖር የለበትም። ነገር ግን በእውነተኛው p-n መገናኛዎች ውስጥ, በሴሚኮንዳክተር ውስጥ አናሳ ክፍያ ተሸካሚዎች በመኖራቸው ምክንያት ነው. የፍሰት ፍሰት መጠን በሶስት ሁኔታዎች ላይ የተመሰረተ ነው. በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው ከእነዚህ ውስጥ በጣም አስፈላጊው የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ነው. እንዲሁም የፍሰት ጅረት በሙቀት ላይ የተመሰረተ ነው - ከእድገቱ ጋር, በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል. በተጨማሪም, በሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ አይነት ላይ በጣም ጥገኛ ነው. በዚህ ረገድ ሲሊከን ከጀርመን በጣም የተሻለ ነው።
የፍሰት ጅረት የሚወሰነው በተወሰነ የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ እና በተወሰነ የሙቀት መጠን ነው። ብዙውን ጊዜ በማይክሮአምፕስ (ΜA) ወይም ፒኮአምፕስ (pA) ይገለጻል።
የሽግግር አቅም
ሁሉም ሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች የመስቀለኛ መንገድ አቅም አላቸው። የመሟሟት ዞን በዲፕሊየሽን ክልል ጠርዝ ላይ በሚፈጠሩት በሁለት ጠፍጣፋዎች እና በአብዛኛዎቹ ቻርጅ ተሸካሚዎች መካከል ያለው ዳይኤሌክትሪክ ማገጃ ነው። ትክክለኛው የአቅም ዋጋ የሚወሰነው በተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ላይ ሲሆን ይህም ወደ ሽግግር ዞን ለውጥ ያመጣል. የእሱ ጭማሪ የመሟጠጥ ዞኑን ያሰፋዋል, በዚህም ምክንያት,አቅምን ይቀንሳል። ይህ እውነታ በቫራክተሮች ወይም varicaps ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል, ነገር ግን ለሌሎች መተግበሪያዎች, በተለይም የ RF አፕሊኬሽኖች, ይህ ተጽእኖ መቀነስ አለበት. መለኪያው ብዙውን ጊዜ በፒኤፍ ውስጥ በተሰጠው ቮልቴጅ ውስጥ ይገለጻል. ልዩ ዝቅተኛ ተከላካይ ዳዮዶች ለብዙ RF መተግበሪያዎች ይገኛሉ።
የጉዳይ አይነት
በዓላማው መሰረት ሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች በተለያየ አይነት እና ቅርፅ በጥቅል ይመረታሉ። በአንዳንድ ሁኔታዎች, በተለይም በሲግናል ማቀነባበሪያ ወረዳዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ሲውል, ጥቅሉ የኤሌክትሮኒካዊ ኤለመንቱን አጠቃላይ ባህሪያት ለመወሰን ቁልፍ አካል ነው. የሙቀት ማባከን አስፈላጊ በሆነበት የኃይል ወረዳዎች ውስጥ, ጥቅሉ ብዙ የዲያዮድ አጠቃላይ መለኪያዎችን ሊወስን ይችላል. ከፍተኛ ኃይል ያላቸው መሳሪያዎች ከሙቀት ማሞቂያ ጋር መያያዝ አለባቸው. አነስ ያሉ እቃዎች በእርሳስ መያዣዎች ወይም እንደ ወለል መጫኛ መሳሪያዎች ሊፈጠሩ ይችላሉ።
የዳይዶች አይነት
አንዳንድ ጊዜ ከሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች ምደባ ጋር መተዋወቅ ጠቃሚ ነው። ሆኖም፣ አንዳንድ ንጥሎች የበርካታ ምድቦች ሊሆኑ ይችላሉ።
የተገለበጠ ዳዮድ። ምንም እንኳን በሰፊው ጥቅም ላይ ያልዋለ ቢሆንም, የ p-n-type አባል ነው, እሱም በድርጊቱ ውስጥ ከዋሻው ጋር በጣም ተመሳሳይ ነው. በግዛት ላይ ዝቅተኛ የቮልቴጅ ውድቀትን ያሳያል። በፈላጊዎች፣ ማረሚያዎች እና ከፍተኛ ድግግሞሽ መቀየሪያዎች ላይ ጥቅም ላይ መዋልን አግኝቷል።
የመርፌ ማስተላለፊያ ዳዮድ። በጣም ከተለመዱት የበረዶ ላይ በረራዎች ጋር ተመሳሳይነት አለው። በማይክሮዌቭ ጀነሬተሮች እና ማንቂያ ስርዓቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።
Diode Gunn። እሱ የ p-n ዓይነት አይደለም ፣ ግን ሁለት ተርሚናሎች ያሉት ሴሚኮንዳክተር መሣሪያ ነው። በ1-100 GHz ክልል ውስጥ የማይክሮዌቭ ሲግናሎችን ለማምረት እና ለመለወጥ በብዛት ጥቅም ላይ ይውላል።
ብርሃን አመንጪ ወይም ኤልኢዲ በጣም ታዋቂ ከሆኑ የኤሌክትሮኒክስ አካላት ዓይነቶች አንዱ ነው። ወደ ፊት አድልዎ፣ በመስቀለኛ መንገድ የሚፈሰው ጅረት ብርሃን እንዲፈነጥቅ ያደርጋል። ውሁድ ሴሚኮንዳክተሮችን (ለምሳሌ ጋሊየም አርሴናይድ፣ ጋሊየም ፎስፋይድ፣ ኢንዲየም ፎስፋይድ) ይጠቀማሉ እና ምንም እንኳን መጀመሪያ ላይ በቀይ ብቻ የተገደቡ ቢሆኑም በተለያዩ ቀለማት ያበራሉ። የማሳያዎችን አሠራር የሚቀይሩ እና የሚመረቱ ብዙ አዳዲስ እድገቶች አሉ፣ OLED ምሳሌ ነው።
ፎቶዲዮድ። ብርሃንን ለመለየት ጥቅም ላይ ይውላል. ፎቶን የ p-n መገናኛን ሲመታ ኤሌክትሮኖችን እና ቀዳዳዎችን መፍጠር ይችላል. Photodiodes በተለምዶ የሚሠሩት በተገላቢጦሽ አድሏዊ ሁኔታዎች ነው፣ በብርሃን የሚመነጩ ትናንሽ ጅረቶች እንኳን በቀላሉ ሊገኙ በሚችሉበት። Photodiodes ኤሌክትሪክ ለማመንጨት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. አንዳንድ ጊዜ የፒን አይነት አባሎች እንደ ፎቶ ማወቂያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ።
ፒን-ዲዮድ። የኤሌክትሮኒካዊ ኤለመንቱ ስም የሴሚኮንዳክተር ዳዮድ መሳሪያን በሚገባ ይገልጻል. መደበኛ የ p- እና n-type ክልሎች አሉት, ነገር ግን በመካከላቸው ቆሻሻ የሌለበት ውስጣዊ ክልል አለ. የተዳከመውን ክልል አካባቢ የመጨመር ተጽእኖ አለው, ይህም ለመቀያየር ጠቃሚ ሊሆን ይችላል, እንዲሁም በፎቶዲዮዶች, ወዘተ.
መደበኛ p-n-junction እንደ መደበኛ ሊቆጠር ይችላል።ወይም ዛሬ ጥቅም ላይ የዋለው መደበኛ የዲዲዮ ዓይነት. በ RF ወይም በሌሎች ዝቅተኛ የቮልቴጅ አፕሊኬሽኖች፣ እንዲሁም ከፍተኛ ቮልቴጅ እና ከፍተኛ ሃይል ማስተካከያዎች ውስጥ ሊጠቀሙባቸው ይችላሉ።
Schottky ዳዮዶች። ከመደበኛ p-n-አይነት የሲሊኮን ሴሚኮንዳክተሮች ያነሰ ወደፊት የቮልቴጅ ጠብታ አላቸው. በዝቅተኛ ጅረቶች, ከ 0.15 እስከ 0.4 ቮ, እና 0.6 ቮ ሳይሆን, ከሲሊኮን ዳዮዶች ጋር ሊሆን ይችላል. ይህንን ለማድረግ እንደተለመደው የተሰሩ አይደሉም - የብረት-ሴሚኮንዳክተር ግንኙነትን ይጠቀማሉ. እንደ ገዳቢዎች፣ ማስተካከያዎች እና በሬዲዮ መሳሪያዎች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ።
Diode ከክፍያ ክምችት ጋር። እጅግ በጣም ከፍተኛ በሆነ ድግግሞሽ (frequencies) ላይ ጥራጥሬዎችን ለማምረት እና ለመቅረጽ የሚያገለግል የማይክሮዌቭ ዳዮድ አይነት ነው። አሰራሩ በጣም ፈጣን በሆነ የመሰናከል ባህሪ ላይ የተመሰረተ ነው።
ሌዘር ዳዮድ። ወጥነት ያለው ብርሃን ስለሚፈጥር ከተራ ብርሃን ከሚፈነጥቀው ብርሃን ይለያል። ሌዘር ዳዮዶች ከዲቪዲ እና ከሲዲ አንጻፊዎች እስከ ሌዘር ጠቋሚዎች ድረስ በብዙ መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ። እነሱ ከሌሎቹ የሌዘር ዓይነቶች በጣም ርካሽ ናቸው ፣ ግን ከ LEDs የበለጠ ውድ ናቸው። የተገደበ የአገልግሎት ህይወት አላቸው።
Tunnel diode። ምንም እንኳን ዛሬ በሰፊው ጥቅም ላይ ባይውልም ቀደም ሲል ከሌሎች ኤለመንቶች የበለጠ ቀልጣፋ በሆነበት ጊዜ በአምፕሊፋየር ፣ oscillators እና መቀያየርን መሳሪያዎች ፣ oscilloscope timing circuits ውስጥ ጥቅም ላይ ውሏል።
Varactor ወይም varicap። በብዙ የ RF መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. ለዚህ ዳይኦድ, የተገላቢጦሽ አድልዎ በተተገበረው ቮልቴጅ ላይ በመመስረት የመዳከሙ ንብርብር ስፋት ይለውጣል. በዚህ ውቅር ውስጥእንደ ማሟሟት ክልል እንደ ማገጃ dielectric እና conductive ክልሎች የተሠሩ ሳህኖች ሆኖ የሚሰራ capacitor ሆኖ ይሰራል. በቮልቴጅ ቁጥጥር ስር ባሉ ኦስሲሊተሮች እና RF ማጣሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።
Zener diode። የተረጋጋ የማጣቀሻ ቮልቴጅ ስለሚያቀርብ በጣም ጠቃሚ የዲዲዮ ዓይነት ነው. በዚህ ምክንያት, zener diode በከፍተኛ መጠን ጥቅም ላይ ይውላል. በተገላቢጦሽ አድሏዊ ሁኔታዎች ውስጥ ይሰራል እና የተወሰነ እምቅ ልዩነት ሲፈጠር ይቋረጣል። አሁኑኑ በተቃዋሚዎች የተገደበ ከሆነ, ይህ የተረጋጋ ቮልቴጅ ያቀርባል. የኃይል አቅርቦቶችን ለማረጋጋት በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል. በዜነር ዳዮዶች ውስጥ 2 አይነት የተገላቢጦሽ ብልሽቶች አሉ፡ Zener መበስበስ እና ተፅዕኖ ionization።
በመሆኑም የተለያዩ የሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች ዝቅተኛ ኃይል እና ከፍተኛ ሃይል አፕሊኬሽኖች፣ ብርሃን የሚፈነጥቁ እና የሚለዩ፣ ዝቅተኛ ወደፊት የቮልቴጅ ጠብታ እና ተለዋዋጭ አቅም ያላቸውን ንጥረ ነገሮች ያካትታሉ። ከዚህ በተጨማሪ በማይክሮዌቭ ቴክኖሎጂ ጥቅም ላይ የሚውሉ በርካታ ዝርያዎች አሉ።
