Quais são os princípios básicos da construção de diodos?

A construção do diodo segue algumas diretrizes básicas. Na sua forma mais simples, a eletricidade se move para um ânodo através de um semicondutor e sai através de um cátodo. Devido à construção do próprio diodo, a eletricidade é incapaz de voltar através da estrutura, o que torna um diodo médio de sentido único. Embora existam muitas versões de diodos, a maioria delas são pequenas variações neste modelo de base.

Quando a energia flui através de um diodo, ela pode apenas ir em uma direção. Isso geralmente ocorre do ânodo ao cátodo e sai, mas nem sempre. Em qualquer situação em que o dispositivo consiga energia para operar, é assim que o dispositivo funciona. Se o item estiver gerando energia, o fluxo seguirá para o outro lado. Este segundo caso é incomum e leva muitas pessoas a acreditar que os diodos padrão são sempre unidirecionais, um equívoco comum na construção dos diodos.

Em uma situação normal e com uma construção de diodo padrão, a primeira área de tensão encontrada seria o ânodo. Este é um conector metálico, geralmente feito de zinco, na parte externa do diodo. Atrai ânions com carga positiva e atrai tensão para ele.

Dentro do diodo, a corrente se transforma em um material semicondutor. Esse estágio da construção do diodo normalmente usa silício ou germânio, mas outros materiais também são usados ​​ocasionalmente. O semicondutor é composto por duas zonas que foram dopadas. O doping é um método de adicionar material adicional a um semicondutor para alterar suas propriedades.

A primeira área é chamada de semicondutor do tipo p. Esta área foi dopada com uma substância metálica como boro ou alumínio. Isso dá à área uma carga ligeiramente positiva e ajuda a extrair eletricidade do ânodo.

A segunda área do semicondutor é o tipo n. Esta seção pode ser dopada com uma ampla variedade de metais, principalmente dependendo do material do semicondutor de base. Dois dos dopantes mais comuns para um tipo n são fósforo e arsênico. Esses metais dão ao semicondutor uma leve carga negativa.

Existe uma lacuna entre os semicondutores do tipo p e do tipo n, criando uma das principais variações na construção do diodo. Essa zona pode conter um pequeno espaço físico, sistemas secundários como os de um diodo emissor de luz ou simplesmente materiais que alteram a maneira como o diodo funciona. Um material adicional comum é uma camada não dopada do semicondutor de base, chamada camada intrínseca. Esta é a composição do diodo PiN.

A última parte da construção do diodo é o cátodo. Este conector é a correspondência para o ânodo. Um cátodo é metálico, geralmente cobre, e atrai cátions com carga negativa. Isso move a energia do diodo para o sistema conectado.