Напівпровіднико́вий діо́д (англ. semiconductor (crystal) diode) — напівпровідниковий прилад з одним випрямним електричним переходом і двома зовнішніми виводами. На відміну від інших типів діодів, принцип дії напівпровідникового діода ґрунтується на явищі p-n переходу.
Випрямним електричним переходом в напівпровідникових діодах може бути електронно-дірковий перехід, гіперперехід або контакт метал-напівпровідник.
Випрямний перехід, окрім ефекту випрямлення, має й інші властивості, що використовуються для створення різних видів напівпровідникових діодів: випрямних діодів, стабілітронів, лавинно-пролітних діодів, тунельних діодів, варикапів та інших. Тому напівпровідникові діоди поділяють: на випрямні, високочастотні та надвисокочастотні, імпульсні, опірні (стабілітрони), чотиришарові перемикаючі PIN-діоди, фотодіоди, світлодіоди, тунельні діоди та інші.
Принцип роботи напівпровідникового діода відкрив у 1874 році Карл Фердинанд Браун.
Види напівпровідникових діодів
Загалом, механізм односторонньої провідності у діодів однаковий, проте для його створення можна використовувати не лише виключно напівпровідники, а й метали.
Напівпровідник-напівпровідник
Якщо сплавити напівпровідники з різними типами провідності (n- та p-провідністю), то на межах їх стику утворюється p-n-перехід. Вільні електрони з області напівпровідника з n-провідністю рекомбінують з «дірками» напівпровідника з p-провідністю. Утворюється нейтральний шар, який розділяє дві області з електричними зарядами. Створюється різниця потенціалів. Якщо подати напругу негативним знаком на n-область та позитивним на p-область, то електрони будуть здатні подолати нейтральний бар'єр і через діод потече струм (пряме увімкнення діода). Якщо подати напругу додатним знаком на n-область, а негативним на p-область, то нейтральний шар розшириться і струм протікати не буде.
Метал-напівпровідник
Якщо методом катодного розпилення, або вакуумного осадження, на очищену зону напівпровідника нанести метал, то утвориться з'єднання метал-напівпровідник. Робота виходу електронів з металу значно більша, ніж у напівпровідника. Тому утвориться різниця робіт виходу, та різниця потенціальних бар'єрів. Це зумовить перехід електронів із напівпровідника до металу, та відсутність переходу електронів із металу до напівпровідника.
Основні параметри напівпровідникового діода
- Is — струм насичення (тепловий струм);
- Rб — опір бази діода;
- Rа — активний опір;
- RД — ;
- Cб — бар'єрна ємність;
- СД — дифузійна ємність
- Rтп к — тепловий опір перехід — корпус;
- Кв — коефіцієнт випростування;
- φк — контактна різниця потенціалів.
Проектування
При автоматизованому (МЕА), широко використовуються моделі елементної бази, зокрема, моделі напівпровідникових приладів та інтегральних мікросхем (ІМС). Найпоширенішими є топологічні моделі, наведені у вигляді еквівалентної заступної схеми, або неспрямованого графа, гілки яких відбивають шляхи розповсюдження фізичного процесу у приладах.
Застосування
Застосовується практично у всіх електронних схемах, та в багатьох електричних приладах.
Див. також
- Діод
- Діод Зенера (стабілітрон)
- Діод Шотткі
- Варикап
- Світлодіод
- Органічний світлодіод (OLED)
- Тунельний діод
- Резонансний тунельний діод
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
- Таблиці аналогів діодов и тиристорів, зарубіжні та вітчизняні [ 22 червня 2013 у Wayback Machine.](рос.)
Це незавершена стаття про електроніку. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Napivprovidniko vij dio d angl semiconductor crystal diode napivprovidnikovij prilad z odnim vipryamnim elektrichnim perehodom i dvoma zovnishnimi vivodami Na vidminu vid inshih tipiv diodiv princip diyi napivprovidnikovogo dioda gruntuyetsya na yavishi p n perehodu Napivprovidnikovi diodi Vipryamnim elektrichnim perehodom v napivprovidnikovih diodah mozhe buti elektronno dirkovij perehid giperperehid abo kontakt metal napivprovidnik Vipryamnij perehid okrim efektu vipryamlennya maye j inshi vlastivosti sho vikoristovuyutsya dlya stvorennya riznih vidiv napivprovidnikovih diodiv vipryamnih diodiv stabilitroniv lavinno prolitnih diodiv tunelnih diodiv varikapiv ta inshih Tomu napivprovidnikovi diodi podilyayut na vipryamni visokochastotni ta nadvisokochastotni impulsni opirni stabilitroni chotirisharovi peremikayuchi PIN diodi fotodiodi svitlodiodi tunelni diodi ta inshi Princip roboti napivprovidnikovogo dioda vidkriv u 1874 roci Karl Ferdinand Braun Vidi napivprovidnikovih diodivZagalom mehanizm odnostoronnoyi providnosti u diodiv odnakovij prote dlya jogo stvorennya mozhna vikoristovuvati ne lishe viklyuchno napivprovidniki a j metali Napivprovidnik napivprovidnik Yaksho splaviti napivprovidniki z riznimi tipami providnosti n ta p providnistyu to na mezhah yih stiku utvoryuyetsya p n perehid Vilni elektroni z oblasti napivprovidnika z n providnistyu rekombinuyut z dirkami napivprovidnika z p providnistyu Utvoryuyetsya nejtralnij shar yakij rozdilyaye dvi oblasti z elektrichnimi zaryadami Stvoryuyetsya riznicya potencialiv Yaksho podati naprugu negativnim znakom na n oblast ta pozitivnim na p oblast to elektroni budut zdatni podolati nejtralnij bar yer i cherez diod poteche strum pryame uvimknennya dioda Yaksho podati naprugu dodatnim znakom na n oblast a negativnim na p oblast to nejtralnij shar rozshiritsya i strum protikati ne bude Metal napivprovidnik Yaksho metodom katodnogo rozpilennya abo vakuumnogo osadzhennya na ochishenu zonu napivprovidnika nanesti metal to utvoritsya z yednannya metal napivprovidnik Robota vihodu elektroniv z metalu znachno bilsha nizh u napivprovidnika Tomu utvoritsya riznicya robit vihodu ta riznicya potencialnih bar yeriv Ce zumovit perehid elektroniv iz napivprovidnika do metalu ta vidsutnist perehodu elektroniv iz metalu do napivprovidnika Osnovni parametri napivprovidnikovogo diodaIs strum nasichennya teplovij strum Rb opir bazi dioda Ra aktivnij opir RD Cb bar yerna yemnist SD difuzijna yemnist Rtp k teplovij opir perehid korpus Kv koeficiyent viprostuvannya fk kontaktna riznicya potencialiv ProektuvannyaPri avtomatizovanomu MEA shiroko vikoristovuyutsya modeli elementnoyi bazi zokrema modeli napivprovidnikovih priladiv ta integralnih mikroshem IMS Najposhirenishimi ye topologichni modeli navedeni u viglyadi ekvivalentnoyi zastupnoyi shemi abo nespryamovanogo grafa gilki yakih vidbivayut shlyahi rozpovsyudzhennya fizichnogo procesu u priladah ZastosuvannyaZastosovuyetsya praktichno u vsih elektronnih shemah ta v bagatoh elektrichnih priladah Div takozhDiod Diod Zenera stabilitron Diod Shottki Varikap Svitlodiod Organichnij svitlodiod OLED Tunelnij diod Rezonansnij tunelnij diodLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Tablici analogiv diodov i tiristoriv zarubizhni ta vitchiznyani 22 chervnya 2013 u Wayback Machine ros Ce nezavershena stattya pro elektroniku Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi