Ποια είναι τα βασικά της κατασκευής διόδων;

Η κατασκευή διόδου ακολουθεί μερικές πολύ βασικές οδηγίες. Στην απλούστερη μορφή του, ο ηλεκτρισμός κινείται σε μια άνοδο μέσω ενός ημιαγωγού και έξω μέσω μιας καθόδου. Λόγω της κατασκευής της ίδιας της διόδου, ο ηλεκτρισμός δεν μπορεί να μετακινηθεί πίσω μέσα από τη δομή, γεγονός που κάνει μια μέση δίοδο μονόδρομο. Ενώ υπάρχουν πολλές εκδόσεις διόδων, οι περισσότερες από αυτές είναι μικρές παραλλαγές σε αυτό το βασικό μοντέλο.

Όταν η ισχύς ρέει μέσω μιας δίοδος, μπορεί να πάει μόνο με έναν τρόπο. Αυτό είναι συνήθως από την άνοδο προς την κάθοδο και έξω, αλλά όχι πάντα. Σε κάθε περίπτωση που η συσκευή παίρνει ρεύμα για να λειτουργήσει, έτσι λειτουργεί η συσκευή. Εάν το στοιχείο παράγει ρεύμα, τότε η ροή πηγαίνει αντίθετα. Αυτή η δεύτερη περίπτωση είναι ασυνήθιστη και οδηγεί πολλούς ανθρώπους να πιστεύουν ότι οι τυπικές δίοδοι είναι πάντα μονής κατεύθυνσης, μια κοινή παρανόηση στην κατασκευή διόδων.

Σε μια κανονική κατάσταση και με μια τυπική κατασκευή διόδου, η πρώτη τάση περιοχής που θα συναντούσε θα ήταν η άνοδος. Αυτός είναι ένας μεταλλικός σύνδεσμος, συχνά κατασκευασμένος από ψευδάργυρο, στο εξωτερικό της διόδου. Προσελκύει θετικά φορτισμένα ανιόντα και έλκει τάση σε αυτό.

Μέσα στη δίοδο, το ρεύμα διέρχεται σε ένα ημιαγώγιμο υλικό. Αυτό το στάδιο κατασκευής διόδου χρησιμοποιεί συνήθως πυρίτιο ή γερμάνιο, αλλά περιστασιακά χρησιμοποιούνται και άλλα υλικά. Ο ημιαγωγός αποτελείται από δύο ζώνες που η καθεμία έχει ντοπαριστεί. Το ντόπινγκ είναι μια μέθοδος προσθήκης πρόσθετου υλικού σε έναν ημιαγωγό προκειμένου να αλλάξουν οι ιδιότητές του.

Η πρώτη περιοχή ονομάζεται ημιαγωγός τύπου p. Αυτή η περιοχή ήταν ντοπαρισμένη με μια μεταλλική ουσία όπως το βόριο ή το αλουμίνιο. Αυτό δίνει στην περιοχή ένα ελαφρώς θετικό φορτίο και βοηθά στην έλξη ηλεκτρικής ενέργειας από την άνοδο.
Η δεύτερη περιοχή του ημιαγωγού είναι ο τύπου n. Αυτό το τμήμα μπορεί να είναι ντοπαρισμένο με ένα ευρύ φάσμα μετάλλων, κυρίως ανάλογα με το από τι είναι κατασκευασμένος ο ημιαγωγός βάσης. Δύο από τα πιο κοινά πρόσθετα για έναν τύπο n είναι ο φώσφορος και το αρσενικό. Αυτά τα μέταλλα δίνουν στον ημιαγωγό ένα ελαφρύ αρνητικό φορτίο.

Υπάρχει ένα κενό μεταξύ των ημιαγωγών τύπου p και των ημιαγωγών τύπου n, δημιουργώντας μία από τις κύριες αποκλίσεις στην κατασκευή διόδων. Αυτή η ζώνη μπορεί να περιέχει ένα μικρό φυσικό κενό, δευτερεύοντα συστήματα όπως αυτά σε μια δίοδο εκπομπής φωτός ή απλά υλικά που αλλάζουν τον τρόπο λειτουργίας της διόδου. Ένα κοινό πρόσθετο υλικό είναι ένα μη εμποτισμένο στρώμα του ημιαγωγού βάσης, που ονομάζεται ενδογενές στρώμα. Αυτό είναι το μακιγιάζ της διόδου PiN.
Το τελευταίο τμήμα της κατασκευής της διόδου είναι η κάθοδος. Αυτός ο σύνδεσμος ταιριάζει με την άνοδο. Μια κάθοδος είναι μεταλλική, συχνά χάλκινη, και αντλεί αρνητικά φορτισμένα κατιόντα. Αυτό μεταφέρει ρεύμα από τη δίοδο και στο συνδεδεμένο σύστημα.