Jakie są podstawy budowy diod?

Konstrukcja diod jest zgodna z kilkoma bardzo podstawowymi wytycznymi. W najprostszej postaci elektryczność przenosi się do anody przez półprzewodnik i na zewnątrz przez katodę. Z powodu budowy samej diody elektryczność nie jest w stanie przemieszczać się z powrotem przez konstrukcję, co sprawia, że ​​średnia dioda jest jednokierunkowa. Chociaż istnieje wiele wersji diod, większość z nich to niewielkie odmiany tego modelu podstawowego.

Kiedy energia przepływa przez diodę, może iść tylko w jedną stronę. Zwykle dzieje się to od anody do katody i na zewnątrz, ale nie zawsze. W każdej sytuacji, w której urządzenie pobiera energię do działania, tak działa urządzenie. Jeśli przedmiot generuje energię, przepływ przebiega w drugą stronę. Ten drugi przypadek jest niezwykły i wielu ludzi wierzy, że standardowe diody są zawsze jednokierunkowe, co jest powszechnym błędnym przekonaniem w konstrukcji diod.

W normalnej sytuacji i przy standardowej konstrukcji diody napotkaniem napięcia pierwszego obszaru byłaby anoda. Jest to metalowe złącze, często wykonane z cynku, na zewnątrz diody. Przyciąga dodatnio naładowane aniony i przyciąga do niego napięcie.

Wewnątrz diody prąd płynie w materiale półprzewodnikowym. Na tym etapie budowy diody zwykle stosuje się krzem lub german, ale czasami stosowane są również inne materiały. Półprzewodnik składa się z dwóch stref, z których każda została domieszkowana. Domieszkowanie to metoda dodawania dodatkowego materiału do półprzewodnika w celu zmiany jego właściwości.

Pierwszy obszar nazywa się półprzewodnikiem typu p. Obszar ten został domieszkowany substancją metaliczną, taką jak bor lub aluminium. Daje to obszarowi nieco dodatni ładunek i pomaga wyciągnąć prąd z anody.

Drugim obszarem półprzewodnika jest typ n. Ta sekcja może być domieszkowana szeroką gamą metali, głównie w zależności od tego, z czego wykonany jest półprzewodnik podstawowy. Dwoma najczęstszymi domieszkami typu n są fosfor i arsen. Metale te nadają półprzewodnikowi niewielki ładunek ujemny.

Pomiędzy półprzewodnikami typu p i n istnieje luka, tworząc jedną z głównych różnic w konstrukcji diod. Strefa ta może zawierać małą fizyczną przerwę, układy wtórne, takie jak te w diodzie elektroluminescencyjnej lub po prostu materiały, które zmieniają sposób działania diody. Wspólnym dodatkowym materiałem jest niedomieszkowana warstwa półprzewodnika podstawowego, zwana warstwą wewnętrzną. To jest makijaż diody PiN.

Ostatnią częścią konstrukcji diody jest katoda. To złącze pasuje do anody. Katoda jest metaliczna, często miedziana i wciąga ujemnie naładowane kationy. Przenosi to moc z diody do podłączonego układu.