Напівпровідникові діоди
Класифікація та принцип
дії
План
• Вольт-амперна характеристика діода.
• Напівпровідниковий діод.
• Класифікація напівпровідникових діодів.
• Використання.
Вольт-амперна характеристика діода
При цьому звернемо увагу на те, що сила струму в прямому напрямі із
збільшенням напруги зростає дуже швидко. У зворотному ж напрямі сила
струму дуже мала й майже не змінюється із зростанням напруги.
З вольт-амперної характеристики діода витікає, що для нього не
застосовний закон Ома.
Напівпровідниковий діод – це напівпровідниковий прилад з одним випрямим електричним переходом і двома зовнішніми виводами.
Типовий представник
напівпровідникових діодів.
На корпусі приладу катод
позначається кільцем або
крапкою.
Принцип роботи напівпровідникового діода відкрив у 1874 році Карл
Фердинанд Брау. Перший радіоприймач з використанням кристалічного діода сконструював Грінліф Віттер
Пікард. Свій винахід він запатентував у 1906 році.
Карл Фердинанд Брау
Класифікація напівпровідникових
діодів
За методом отримання
точкові
планарні
біля вістря утворюється мініатюрний р-n перехід півсферичної форми р-n перехід утворюється двома напівпровідниками з різними типами електропровідності
За матеріалом: германієві, кремнієві, арсенідо- галієві, фосфідо-індієві.
За фізичними процесами
тунельні
світлодіоди діоди Ганна фотодіоди
Лавинно-пролітні
Тунельні (діоди Лео Есакі) — напівпровідникові елементи електричного кола з нелінійною вольт-амперною характеристикою, на якій існує ділянка з від'ємною диференційною провідністю, наявність якої базується на кванотовомеханічних ефектах. Застосовуються як підсилювачі, генератори тощо.
Лавинно-пролітні напівпровідникові діоди, що працюють в режимі лавинного розмноження носіїв заряду при зворотному зміщенні електричного переходу та призначені для генерування надвисокочастотних коливань.
Фотодіоди — це приймачі оптичного випромінювання, які перетворюють світло, що падає на його фоточутливу область в електричний заряд за рахунок процесів в p-n переході.
Світлодіоди — напівпровідникові пристрої, що випромінюють некогерентне світло, при пропусканні через них електричного струму (ефект, відомий як електролюмінесценція).
Діоди Ганна — тип напівпровідникових діодів, що використовується для генерації та перетворення коливань у діапазоні НВЧ (надвисокочастотне випромінювання). На відміну від інших типів діодів, принцип дії діода Ганна заснований не на властивостях p-n переходів, а на власних об'ємних властивостях напівпровідника.
За призначенням
випрямні
варикали
імпульсні
детекторні
стабілітрони
Детекторні НВЧ
змішувальні
призначені для перетворення змінного струму в пульсуючий; мають малу тривалість перехідних процесів в
імпульсних режимах роботи; призначені для застосування як елементи з електрично керованою ємністю; працюють в режимі зворотного пробою та використовується як джерело опорної напруги; призначені для детектування сигналу; призначені для детектування надвисокочастотного сигналу; призначені для перетворення високочастотних сигналів у сигнал проміжної частоти.
Використання
Діоди широко використовуються в електротехніці,
електроніці та радіотехніці.
Використовуються при демодуляції амплітудно- модульованого радіосигналу, тобто виділення низькочастотної складової з високочастотного сигналу.
Також використовуються для вимірювання температури, оскільки падіння напруги на діоді (при прямому включенні) залежить від температури.
Інше використання — у клавіатурі електронних музичних
інструментів.
Діоди застосовуються також для захисту різних пристроїв від неправильної полярності включення і т. п.