W tym artykule nauczymy Cię działania różnych typów diod, m.in. diod tunelowych, diod standardowych, fotodiod i diod krzemowych. Zrozumienie działania tych komponentów jest niezbędne do zrozumienia ich zastosowań w obwodach elektronicznych.
Jak działa dioda tunelowa?
Dioda tunelowa działa na zasadzie tunelowania mechanicznego kwantowego. W przeciwieństwie do zwykłych diod, które opierają się na polaryzacji złącza p-n w kierunku przewodzenia, aby umożliwić przepływ prądu, dioda tunelowa ma silnie domieszkowane złącze p-n. Po przyłożeniu małego napięcia przewodzenia elektrony tunelują przez barierę energetyczną od pasma walencyjnego materiału typu p do pasma przewodnictwa materiału typu n. Powoduje to powstanie obszaru o ujemnej rezystancji, umożliwiającego wzmacnianie sygnałów lub przełączanie przy bardzo dużych prędkościach.
Jak działa dioda?
Standardowa dioda pozwala na przepływ prądu tylko w jednym kierunku. Składa się ze złącza p-n, w którym spotykają się półprzewodniki typu p (dodatni) i typu n (ujemny). Gdy dioda jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia (napięcie dodatnie po stronie p), złącze umożliwia przepływ prądu. W przypadku polaryzacji zaporowej (napięcie dodatnie po stronie n) złącze blokuje przepływ prądu, tworząc wysoki opór w tym kierunku.
Jak działa fotodioda?
Fotodioda działa poprzez zamianę światła na prąd elektryczny. Jest wykonany z materiału półprzewodnikowego, który pod wpływem światła generuje pary elektron-dziura. Światło wytwarza prąd proporcjonalny do jego natężenia, który jest następnie mierzony. Fotodiody są wykorzystywane w komunikacji optycznej, detekcji światła i różnych zastosowaniach związanych z wykrywaniem.
Jak działa dioda krzemowa?
Dioda krzemowa działa podobnie do diody standardowej, ale w szczególności wykorzystuje krzem jako materiał półprzewodnikowy. Krzemowe złącze p-n zachowuje się według tych samych zasad: umożliwia przepływ prądu, gdy jest spolaryzowany w kierunku przewodzenia i blokuje go, gdy jest spolaryzowany zaporowo. Diody krzemowe są szeroko stosowane ze względu na ich niezawodność i dostępność w różnych obwodach elektronicznych.
Mamy nadzieję, że to wyjaśnienie wyjaśnia, jak działają różne typy diod. Wierzymy, że ten artykuł pomoże Ci zrozumieć podstawowe zasady stojące za diodami tunelowymi, diodami standardowymi, fotodiodami i diodami krzemowymi oraz ich zastosowania w technologii.
