Quali sono le basi della costruzione di diodi?

La costruzione del diodo segue alcune linee guida di base. Nella sua forma più semplice, l'elettricità si sposta in un anodo attraverso un semiconduttore e fuori attraverso un catodo. A causa della costruzione del diodo stesso, l'elettricità non è in grado di tornare indietro attraverso la struttura, il che rende un diodo medio a senso unico. Mentre ci sono molte versioni di diodi, la maggior parte di essi sono piccole variazioni su questo modello base.

Quando l'energia fluisce attraverso un diodo, può andare solo in una direzione. Questo è tipicamente dall'anodo al catodo e fuori, ma non sempre. In qualsiasi situazione in cui il dispositivo è alimentato per funzionare, ecco come funziona il dispositivo. Se l'elemento sta generando energia, il flusso procede nell'altra direzione. Questo secondo caso è insolito e porta molte persone a credere che i diodi standard siano sempre unidirezionali, un malinteso comune nella costruzione dei diodi.

In una situazione normale e con una costruzione di diodi standard, la prima tensione di area che incontrerebbe sarebbe l'anodo. Questo è un connettore metallico, spesso fatto di zinco, all'esterno del diodo. Attrae anioni caricati positivamente e assorbe tensione.

All'interno del diodo, la corrente scorre in un materiale semiconduttore. Questa fase di costruzione del diodo utilizza tipicamente silicio o germanio, ma occasionalmente vengono utilizzati anche altri materiali. Il semiconduttore è composto da due zone che sono state drogate ciascuna. Il doping è un metodo per aggiungere materiale aggiuntivo a un semiconduttore al fine di modificarne le proprietà.

La prima area è chiamata semiconduttore di tipo p. Quest'area è stata drogata con una sostanza metallica come boro o alluminio. Ciò conferisce all'area una carica leggermente positiva e aiuta a estrarre l'elettricità dall'anodo.

La seconda area del semiconduttore è il tipo n. Questa sezione può essere drogata con una vasta gamma di metalli, principalmente in base alla composizione del semiconduttore di base. Due dei droganti più comuni per un tipo n sono il fosforo e l'arsenico. Questi metalli danno al semiconduttore una leggera carica negativa.

C'è un divario tra i semiconduttori di tipo p e di tipo n, creando una delle principali varianze nella costruzione di diodi. Questa zona può contenere un piccolo spazio fisico, sistemi secondari come quelli di un diodo a emissione di luce o semplicemente materiali che cambiano il modo in cui il diodo funziona. Un materiale aggiuntivo comune è uno strato non drogato del semiconduttore di base, chiamato strato intrinseco. Questa è la composizione del diodo PiN.

L'ultima parte della costruzione del diodo è il catodo. Questo connettore è la corrispondenza per l'anodo. Un catodo è metallico, spesso rame, e attira cationi carichi negativamente. Questo sposta l'alimentazione dal diodo e nel sistema collegato.