Yarımkeçirici diodlar — Yalnız bir istiqamətdə cərəyan keçirən iki elektrodlu elektron komponentlərdir.[1] Başqa sözlə, bir istiqamətdə kiçik müqavimət göstərərkən, digər istiqamətdə böyük müqavimət göstərən elementlərdir. Müqavimətin kiçik olduğu istiqamətə "düz istiqamət", böyük olduğu istiqamətə isə "əks istiqamət" deyilir. Diodun simvolu, cərəyan keçid istiqamətini göstərən bir ox şəklindədir. Diodlar, tək istiqamətdə elektrik cərəyanını keçirdiklərindən, mexaniki bir sistemdəki bir klapanın elektrik analogları olaraq düşünülə bilər. İlk istehsal edilən diodlar da məhz bu səbəbdən klapan olaraq adlandırılmışdır.
İşarəsi
Diodun ucları müsbət (+) və mənfi (-) işarələri ilə müəyyən olunur. "+" ucu anod, "-" ucu isə katod adlanır. Diodun anoduna gərginlik mənbəyinin müsbət (+) qütbü, katoduna isə mənbənin mənfi (-) qütbü tətbiq olunarsa, diod keçiricilik xüsusiyyəti göstərərək naqil rolunu oynayar.
Quruluşu və növləri
Yarımkeçirici diodlar, P-N səth keçidli (junction) diodlar və nöqtə təmaslı diodlar olmaqla iki əsas qrupa ayrılırlar. İlk yarımkeçirici diodlar nöqtə təmaslı kristal diodlar şəklində istifadəyə girmişdir. Lakin zamanla onların yerini səth birləşməli diodlar almışdır. Nöqtə təmaslı diodlar hal-hazırda bəzi xüsusi sahələrdə istifadə edilir və xüsusi məqsədli diodlar sinfinə aiddirlər.
P-N səth birləşməli diodlar, digər adı ilə junction diodlar, P və N tipli yarımkeçiricilərin xüsusi üsullarla bir-birinin ardınca birləşdirilməsi ilə əldə edilir. Birləşmə səthinə junction da deyilir və qalınlığı təxminən 0.01 mm-dir.
Diodun katod və anod ucları
Diodun P zonasından çıxarılan əlaqə ucuna (elektrod) anod ucu, N zonasından çıxarılan əlaqə ucuna isə katod ucu deyilir.
İş prinsipi
Yarımkeçirici diodların iş prinsipi, P və N tipli yarımkeçiricilərin birləşməsindən yaranan P-N keçidi ilə əlaqədardır. P-N keçidində, N tipli yarımkeçiricidən P tipli yarımkeçiriciyə doğru elektronların və deşiklərin diffuziyası baş verir. Bu diffuziya nəticəsində keçid təbəqəsində potensial maneə yaranır.[2]
Diodun anoduna müsbət, katoduna isə mənfi gərginlik tətbiq edildikdə (düz istiqamətli gərginlik), potensial maneə azalır və elektronlar ilə deşiklər keçid təbəqəsindən keçərək cərəyan yaradırlar. Lakin, əks istiqamətdə gərginlik tətbiq edildikdə (əks istiqamətli gərginlik), potensial maneə artır və cərəyan axını demək olar ki, sıfıra enir.
Diodların növləri və tətbiq sahələri
Yarımkeçirici diodlar, iş prinsiplərinə və tətbiq sahələrinə görə müxtəlif növlərə ayrılırlar:
Düzləndirici diodlar: Alternativ cərəyanı (AC) sabit cərəyana (DC) çevirmək üçün istifadə olunurlar.[1] Zener diodlar: Sabit bir gərginlik təmin etmək üçün istifadə olunurlar. Varikaplar: Gərginliyə nəzarət olunan kondansatörlər kimi istifadə olunurlar. Tunel diodlar: Yüksək tezlikli tətbiqlərdə istifadə olunurlar. Şotki diodlar: Düşük gərginlik düşmələri və sürətli keçid xüsusiyyətlərinə malikdirlər. Fotodiodlar: İşıq enerjisini elektrik enerjisinə çevirmək üçün istifadə olunurlar. İşıqsaçan diodlar (LED): Elektrik enerjisini işıq enerjisinə çevirmək üçün istifadə olunurlar.
İstinadlar
^ a b Millman, Jacob; Halkias, Christos C. (1972). Integrated Electronics: Analog and Digital Circuits and Systems. McGraw-Hill Kogakusha. ISBN 0-07-042315-6. ^ Sedra, Adel S.; Smith, Kenneth C. (2004). Microelectronic Circuits (5th ed.). Oxford University Press. ISBN 0-19-514251-9.