Jaka jest różnica między diodami, anodami i katodami?

Półprzewodnikowa dioda jest podstawowym składnikiem ogromnej liczby układów elektrycznych. Te komponenty mają dwa terminale - jeden, który pobiera energię elektryczną, a drugi, który ją wypuszcza. Ten proces działa w jeden sposób; jeśli terminal pobiera prąd, nie przepuszcza prądu. Katoda jest częścią diody, która pozwala na przepływ prądu, a anoda jest częścią, która pozwala jej wpływać. Jest to połączenie tych dwóch elementów, które pozwalają diodzie działać.

Konstrukcja fizyczna diody różni się nieznacznie w zależności od przyczyny jej użycia, ale niektóre czynniki pozostają takie same. Dioda ma dwa zaciski, katodę i anodę, które są połączone niewielką ilością materiału półprzewodnikowego. Materiałem tym jest zazwyczaj krzem, ale można zastosować szeroką gamę różnych materiałów. Cały zespół jest otoczony szklaną lub plastikową osłoną. Diody mogą mieć dowolny rozmiar i chociaż większość diod nie jest bardzo duża, mogą być prawie mikroskopijnie małe.

Anoda pobiera prąd. Terminal ten ma swoją nazwę od ujemnie naładowanych anionów, które zbliżają się do niego podczas wspólnej reakcji elektrochemicznej. Ładunek anody zmienia się w zależności od funkcji urządzenia. Jeśli urządzenie zużywa energię, ładunek jest ujemny, a jeśli wytwarza energię, jego ładunek jest dodatni. To przesunięcie biegunowości umożliwia prawidłowy przepływ prądu z terminala.

Katoda jest zasadniczo przeciwieństwem anody. Katoda umożliwia wypływ energii z urządzenia. Ten terminal ma swoją nazwę od dodatnio naładowanych katod, które przyciąga podczas reakcji. Gdy urządzenie zużywa energię, katoda jest dodatnia, a ujemna, gdy wytwarza energię.

Materiał w środku diody to półprzewodnik. Półprzewodniki to materiały, które nie przewodzą prądu jak zwykły przewodnik, ale nie zapobiegają temu jak izolator. Materiały te mieszczą się pomiędzy nimi i mają bardzo specyficzne właściwości, gdy przepływa przez nie elektryczność. Większość masowo produkowanych diod wykorzystuje półprzewodnik krzemowy, ale te wykonane z germanu nie są rzadkością.

Od czasu wynalezienia ich pod koniec XIX wieku podstawowe diody niewiele się zmieniły. Materiały użyte do ich ulepszenia uległy poprawie, a podstawowy projekt stał się znacznie mniejszy, ale to naprawdę wszystko się zmieniło. Ani zasady ich tworzenia, ani ich konstrukcja nie różnią się znacznie od oryginalnego dzieła.

Największą innowacją związaną z diodami są alternatywne wersje inspirowane pierwotnym wynalazkiem. Istnieją dziesiątki różnych rodzajów diod, które działają nieco inaczej. Te różne diody mają wiele dodatkowych funkcji poza metodami wejścia i wyjścia w podstawowej formie. Obejmują one od diody tunelowej działającej w skali kwantowej po diodę elektroluminescencyjną (LED) wykorzystywaną jako źródło światła w wielu współczesnych urządzeniach elektronicznych.