Dioda półprzewodnikowa: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja przejrzana] | [wersja nieprzejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
m Wycofano edycje użytkownika 109.173.223.111 (dyskusja). Autor przywróconej wersji to 95.108.42.53. |
źródła/przypisy, ujednoznacznienie, dodanie akapitów, dodanie treści |
||
Linia 1:
'''Dioda półprzewodnikowa''' – element elektroniczny należący do rodziny diod, zawierający w swojej strukturze '''[[Złącze p-n|złącze „p-n"]]''' wykonane z materiałów półprzewodnikowych. Jest to nieliniowy, dwukońcówkowy element, gdzie wyprowadzenie przymocowane do warstwy "p" (+ positive) nazywane jest [[Anoda|anodą]] i do "n" warstwą (- negative) [[Katoda|katodą]]. Jedną z głównych zalet diod jest [[Prąd elektryczny|prąd]] płynący tylko w jednym kierunku (od anody do katody) po spolaryzowaniu złącza "p-n" [[Napięcie elektryczne|napięciem]] w kierunku przewodzenia (gdy napięcie na anodzie jest większe niż na katodzie). Natomiast po spolaryzowaniu złącza „p-n” napięciem w kierunku zaporowym (napięcie na anodzie jest mniejsze niż na katodzie) „ujemny” prąd nie zostanie przepuszczony przez diodę i przez to możemy nazwać ją zaworem elektrycznym umożliwiającym przepływ prądu jedynie w jednym kierunku. <ref>{{Cytuj|tytuł=Semiconductor Diode - Definition, Structure, Characteristic|czasopismo=911 Electronic|data=2015-07-18|data dostępu=2017-10-07|url=http://911electronic.com/semiconductor-diode/|język=en-US}}</ref>
[[Grafika:Diode-EN A-K.svg|175px|thumb|Symbol diody półprzewodnikowej (''A'' - anoda, ''K'' - katoda)]]
Diody te są elementami nieliniowymi. Nieliniowość diod [[Półprzewodniki|półprzewodnikowych]] polega na tym, że przy stałej temperaturze złącza występujące na nich napięcie wzrasta proporcjonalnie do [[logarytm naturalny|logarytmu naturalnego]] płynącego przez nie prądu według przybliżonego (nie jest uwzględniony prąd nasycenia złącza) wzoru: U= U<sub>T</sub>·ln(I). W temperaturze 20 °C stała U<sub>T</sub> ma wartość 25,6 mV. Wynika z tego, że każdy (np. dziesięciokrotny) wzrost prądu powoduje przyrost napięcia o stałą wartość. Przedstawienie charakterystyki diody w liniowej funkcji prądu prowadzi do często spotykanego, acz niefortunnie w przypadku diody półprzewodnikowej stosowanego, pojęcia tzw. napięcia progowego (V<sub>d</sub>).▼
Wynika ono tylko z właściwości [[Funkcja logarytmiczna|funkcji logarytmicznej]] przedstawianej liniowo. Różnicę obrazują zamieszczone obok charakterystyki napięciowo-prądowe: liniowa i logarytmiczna.
== Budowa ==
▲Diody te są elementami nieliniowymi. Nieliniowość diod półprzewodnikowych polega na tym, że przy stałej temperaturze złącza występujące na nich napięcie wzrasta proporcjonalnie do [[logarytm naturalny|logarytmu naturalnego]] płynącego przez nie prądu według przybliżonego (nie jest uwzględniony prąd nasycenia złącza) wzoru: U= U<sub>T</sub>·ln(I). W temperaturze 20 °C stała U<sub>T</sub> ma wartość 25,6 mV. Wynika z tego, że każdy (np. dziesięciokrotny) wzrost prądu powoduje przyrost napięcia o stałą wartość. Przedstawienie charakterystyki diody w liniowej funkcji prądu prowadzi do często spotykanego, acz niefortunnie w przypadku diody półprzewodnikowej stosowanego, pojęcia tzw. napięcia progowego (V<sub>d</sub>).
Dioda półprzewodnikowa zbudowana jest z dwóch półprzewodników: typu "p" i "n" domieszkowanych w różnym stopniu. Razem tworzą złącze „p-n”. Warstwa "n" z domieszkami donorów ma nadmiar [[Elektron|elektronów]], zaś warstwa "p" z domieszkami akceptorów ma ich niedobór (dziury). Po zetknięciu się tych warstw w diodach półprzewodnikowych rozkład elektronów ulega równomiernemu rozkładowi. Elektrony, których dotychczas „brakowało” w warstwie "p", są przenoszone ('''dyfundują''') do niej z warstwy "n", zaś dziury przemieszczają się z warstwy „p” do „n”. Proces łączenia się elektronów z dziurami nazywany jest procesem '''rekombinacji'''.
▲Wynika ono tylko z właściwości funkcji logarytmicznej przedstawianej liniowo. Różnicę obrazują zamieszczone obok charakterystyki napięciowo-prądowe: liniowa i logarytmiczna.
Innym przypadkiem jest połączenie półprzewodnika z odpowiednim metalem, co w efekcie da '''złącze „M-S”''' (metal-semiconductor), które również posiada właściwości prostujące – jest ono używane np. w '''[[Dioda Schottky’ego|diodzie Schottky’ego]]'''. Stosowana jest ona głównie w układach wymagających krótkiego czasu przełączania (niewielka pojemność złącza Cj diody ma tutaj decydujący wpływ) z częstotliwościami do kilkudziesięciu GHz.<ref>{{Cytuj|autor=Vashchenko, Vladislav A., Sinkevitch, V. F.|tytuł=Physical Limitations of Semiconductor Devices|data=2008}}</ref>
== Rodzaje ==
Podstawową cechą diod półprzewodnikowych jest umożliwianie przepływu prądu tylko w jedną stronę, jednak gama ich zastosowań jest o wiele szersza, w związku z tym rozróżnia się następujące rodzaje diod:
Linia 23 ⟶ 27:
* [[Laser półprzewodnikowy|laserowa]]
* [[mikrofale|mikrofalowa]] (np. [[dioda Gunna|Gunna]])
* detekcyjna - diody
* [[fotodioda półprzewodnikowa|fotodioda]] - dioda reagująca na promieniowanie świetlne ([[Światło|widzialne]], [[Podczerwień|podczerwone]] lub [[Ultrafiolet|ultrafioletowe]]).
* [[dioda stałoprądowa|stałoprądowa]]
* [[dioda wsteczna|wsteczna]]
== Przypisy ==
<references />
== Zobacz też ==
| |||