Diodo semiconduttore: dispositivo, principio di funzionamento e tipi principali

25/05/2019

Una volta, agli albori della radioingegneria, la lampada elettronica era considerata uno dei primi elementi attivi che ha causato una vera rivoluzione nella creazione di vari schemi. Era piuttosto grande e costosa. Ma nei primi decenni del secolo scorso sono stati inventati ricevitori di rivelatori. Gli schemi circuitali di questi dispositivi sono diventati molto popolari con i radioamatori, poiché in ciascuno di essi è stato utilizzato un diodo a semiconduttore relativamente economico. Era dal suo nome originale che tali radio erano chiamate rivelatori. E ora questo elemento è semplicemente chiamato un diodo. Nei diagrammi, questo dispositivo è designato come un triangolo con un trattino verticale nella parte superiore, parallelo alla sua base, e in apparenza assomiglia a un normale resistore, spesso con un "cappuccio" ad una estremità. diodo a semiconduttore

Il principio di funzionamento di un diodo a semiconduttore

Il dispositivo di questo elemento consiste solo di due strati di semiconduttore, nel cui ruolo viene spesso utilizzato il germanio o il silicio. Il primo di questi ha conduttività elettrica di tipo n (negativo) e il secondo ha conduttività elettrica di tipo p (positivo). Sul loro bordo forma la cosiddetta transizione "pn". In questo caso, la zona "p" funge da anodo e la regione "n" funge da catodo. Grazie a questo dispositivo, un diodo a semiconduttore contiene particelle libere di cariche opposte. Nello strato "p" ci sono ioni positivi, che sono chiamati "buchi", e nello strato "n" - elettroni liberi carichi negativamente. principio del diodo a semiconduttore di funzionamento Se viene applicato un "più" al catodo e un "meno" all'anodo, le cariche unipolari iniziano a respingere, al confine della transizione tra le zone ci sarà un movimento di particelle e il diodo a semiconduttore passerà corrente. Ma è necessario cambiare la polarità della connessione, poiché gli ioni sono attratti dal meno, e gli elettroni andranno alla deriva a un valore positivo, e come risultato non ci saranno portatori di carica nella transizione "pn". Qualsiasi movimento all'interno di tale elemento cesserà, e corrente elettrica si fermerà. In questo stato, il diodo a semiconduttore è chiuso. Questa proprietà di questo elemento ha trovato la più ampia applicazione nell'elettronica radio, ma la conversione di corrente da alternata a costante è lontana dalla sua unica funzione. Diamo un'occhiata a cos'altro uso questo dispositivo.

Cos'è un diodo a semiconduttore

Esternamente, tutte le varietà di questo elemento radio sono molto simili tra loro. Le differenze sono caratteristiche solo per alcuni gruppi, che differiscono sia in un numero di parametri sia nella loro progettazione. Proviamo a evidenziare le modifiche più comuni dei diodi a semiconduttore:

  1. Raddrizzatore Come si può intuire dal nome, questo tipo viene utilizzato per ottenere la corrente continua. Diodo semiconduttore Gunn
  2. Diodo Zener . Utilizzato per stabilizzare la tensione di uscita.
  3. Diodo semiconduttore Gunn . Utilizzato per generare frequenze nell'intervallo fino a decine di gigahertz.
  4. Diodo a microonde . Differisce in alcune funzioni di progettazione e viene utilizzato in dispositivi che funzionano a frequenze elevatissime e alte.
  5. Diodo a impulsi . È caratterizzato da alta velocità e basso tempo di recupero. Questo tipo viene utilizzato in vari tipi di tecnologia pulsata (ad esempio, in alimentazione a impulsi).
  6. Diodo Shotki . Progettato per lavorare in regolatori di tensione, e anche in convertitori di impulsi.
  7. Diodo a valanga . In grado di generare frequenze fino a 180 GHz.
  8. LED . Questo tipo ha una vasta gamma di applicazioni. Inoltre è spesso utilizzato in vari dispositivi di illuminazione alternativi.
  9. Fotodiodo Ha un obiettivo in miniatura ed è controllato. flusso luminoso. A seconda della varietà, può funzionare sia nell'ultravioletto sia nell'intervallo infrarosso dello spettro.
  10. Laser a stato solido Utilizzato per leggere e scrivere dati su dischi ottici. Esempio di utilizzo: lettori CD / DVD domestici.

È difficile immaginare lo sviluppo attuale della tecnologia senza questo meraviglioso dispositivo di piccole dimensioni.