Жасау және даму тарихы

Диодтарды дамыту бiрден екі бағытта XIX ғасырдың үшiншi ширегiнде басталды: 1873 жылы британдық ғалым Фредерик Гутри термиондық (вакуум шамды тікелей қыздыру арқылы), ал 1874 жылы германдық ғалымды Карл Фердинанд Браун (қатты денелi) кристалды диодтарды жұмыс істеу принципн ашты. 1880 жылдың 13 ақпанында Томас Эдисонды қайтадан термионды диодтың жұмыс істеу принципін қайта ашты, және содан соң 1883 жылы патенттеген(№ 307031-шi АҚШ патентi). Дегенменде Эдисон жұмыстарын ары қарай дамытуға идея болмады. 1899 жылы германдық ғалым Карлы Браун Фердинанд кристаллды түзеткiштi патенттады.

1. Екі электродты электровакуумдық аспап немесе жартылай өткізгіштік диод, токты бір бағытта өткізетін құрал.Радиоаппаратураларда айнымалы токты түзету, модуляцияланған тербелістерді детекторлеу, жиіліктерді өзгерту, электр тізбектерін қайта қосу үшін қолданылады.

2. Екі электродты вакуумдық, газразрядты немесе шалаөткізгіш аспап; электр тогы бағытына байланысты өткізгіштігі әр түрлі болады: тура бағыттагы токтар үшін өткізгіштігі жоғары және кері бағыттағы токтар үшін — төмен. Электр және радиоэлектрондық аппараттарда айнымалы токты түзету, детекторлеу, электр тербелістерін түрлендіру, электр тізбектерін ажыратып-қосу үшін қолданылады.


Схемотехникалық кескінді электровакуумды диод: ортасындағы жылытқыш шыны лампалы — катод, шеткі жағындағы — анод. Оң жағындағы — лампалы диодтың сұлбадағы белгіленуі.

Сол жақтағы — жартылай өтізгішті диодтың қарапайым түрі. Жоғарғы және сол жақтағы — диодтың сұлбадағы шартты белгісі (ГОСТ 2.730-73 бойынша).

Диодтардың түрлері

Шалаөткізгіш диод[

Шалаөткізгіш диод (орыс. Полупроводниковый диод) — бір электронды-кемтікті өткелі (р — n өткелі) немесе Шоттки өткелі (металл-шалаөткізгіш түйіспесі) бар екі электродты шалаөткізгіш аспап. Көбіне өткелдің бір жақты өткізгіштігі пайдаланылады және шалаөткізгіш диод тұрақты ток немесе төменгі жиілікті айнымалы тізбегіндегі әрекеті оның вольт-амперлік сипаттамасы бойынша анықталады. Шалаөткізгіш диодтың бір жақты өткізгіштігі мен вольтамперлік сызықты емес сипаттамасы түзеткіштік, детекторлық, түрлендіргіштік диодтарда пайдаланылады. р — n еткелінің тесіліп-ойылуына байланысты құбылыстар негізінде стабилитрондар, ағынды-үшпалы-диодтар жұмыс істейді. Варикаптың жұмысы негізінде р — n өткелінің тосқауылдық сыйымдылығы пайдаланылады. Концентрациясы жоғары шалаөткізгіштегі р- n өткелінде пайда болатын туннельдік эффект, туннельдік және қайтарылған диодтарда қолданылады. Конструкциясы жагынан Шалаөткізгіш диодтың негізгі екі тобы бар: жалпақ және нүк телік. Жасалу технологиясы бойынша диодтар балқыма, диффузиялық, планарлық және т.б. болып белінеді.

Араластырғыш диод[

Араластырғыш диод (Смесительный диод) — жоғары жиілікті сигналдарды аралық жиілік сигналына түрлендіруге арналған шалаөткізгіш диод. Сигнал және кернеу Араластырғыш диодқа арнайы генератор-гетеродиннен келіп түседі. Диодтың вольтамперлік сипаттамасы сызықты емес болғандықтан, аралық жиіліктегісигналды әрі карай күшейту осы аралық жиілікте іске асырылады. Араластырғыш диодтың негізгі көрсеткіші түрлендіру шығындары, ол диодтың кірісіндегі өте жоғары жиіліктегі сигнал қуатының аралық жиіліктегі қуатына қатынасының логарифміне тең, Дб-мен беріледі.

Түзеткіш шалаөткізгіш диод[

Түзеткіш шалаөткізгіш диод (орыс. Выпрямительный полупроводниковый диод) — айнымалы токты бір таңбалы бұлкілдеген токқа түрлендіруге арналғаншалаөткізгіш диод. Түзеткіш шалаөткізгіш диодтың жұмыс істеу әрекеті электронды-кемтіктік өткелдің (р-n өткелінің) немесе металл-шалаөткізгіш түйіспесі өткізгіштігінің сыртқа берілген кернеудің шамасы мен таңбасына тәуелділігін пайдалануға негізделген. Түзеткіш шалаөткізгіш диод тура кернеу бергеңде ШО еткелдің потенциалдық тосқауылы темендеп, диод арқылы ететін үлкен тура ток жүреді. Егер диодты кері бағыттағы кернеуге қоссақ, онда потенциалдық тосқауыл есіп, диод арқылы ететін ток нелге жақындайды. Сөйтіп, түзеткіш шалаөткізгіш диод қосылған электр тізбегі арқылы ток тек қана бір бағытта жүреді. Түзеткіш шалаөткізгіш диодты, көбіне шалаөткізгіш кристалдан жасайды (Ge, Si, Se жене т.б.). Түзеткіш шалаөткізгіш диод өнеркәсіптік радиоэлектрондық аспаптар мен жүйелерді қоректендіретін ток түзеткіштерінде, тұрмыстық электрондық аппараттарда, зарядтайтын құрылғыларда, электр сигналдарын түрлендіргіштерде және т.б. кеңінен қолданылады.

Сәуле шығаратын диод[

Сәуле шығаратын диод — электронды-кемтіктік өткел немесе металл-шалаөткізгіш түйіспесі арқылы электр тогі жүргенде спектрдің Иқ көрінетін немесе УФ диапозонында оптикалық жарық шығаратын шалаөткізгіш диод. Сәуле шығарудың жиілік диапазонына сәйкес инфрақызыл Сәуле шығаратын диод және жарықтанатын сәулелік диодтар немесе сәуле диодтары деп ажыратылады.

Сәуле шығаратын диодтың әрекеті инжекциялық электролюминесценция құбылысына негізделген: сәуле шығару ШӨ өткелге іргелес жатқан шалаөткізгіштің аумағына (Сәуле шығаратын диодтың активті аумағына) берілген кернеудің әсерінен инжекция жасаған негізгі емес теңгерілмеген заряд тасымалдаушылардың тосын рекомбинациясы нәтижесінде пайда болады. Сәуле шығаратын диодты жасау үшін көбіне GaAs, GaP, SiC және қатты ертінділер пайдаланылады.

Сәуле шығаратын диод байланыс, есептеу, өлшеу және т.б. тұрмыстық техникада кеңінен қолданылады.

Лазерлі диод

Лазерлі диод (Лазерный диод; LD). Жарықтың когерентті шала өткізгіш козі, бірақ оның сөулелену спектрінің сәуле диодымен салыстырғанда әлдеқайда аз. Лазерлік диодтар әрекеті жоғары (10 ГГц-ке дейін), бірақ сәуле диодына қарағанда жұмыс істеу мерзімі әлдеқайда томен жөне басқаруға өте кұрделі. Лазерлік таратқышта сөулелену қуатының типтік мәні 0,2—1 мВт, ал бұл сәуледиоды сөйлеленуге қарағанда бір ретке төмен.

Тунельдік диод 1. Екі электродты электровакуумдық құрал немесе жартылай өткізгіштік диод, токты бір багытта өткізетін құрал. Радиоаппаратураларда айнымалы токты түзету, модуляцияланған тербелістерді детекторлеу, жиіліктерді өзгерту, электр тізбектерін қайта қосу үшін қолданылады. 2. Екі электродты вакуумдық, газразрядты немесе шалаөткізгіш аспап; электр тогы бағытына байланысты өткізгіштігі әр түрлі болады: тура бағыттагы токтар үшін өткізгіштігі жоғары және кері бағыттағы токтар үшін — төмен. Электр және радиоэлектрондық аппараттарда айнымалы токты түзету, детекторлеу, электр тербеліс - терін түрлендіру, электр тізбектерін ажыратып-қосу үшін қолданылады. 2. Екі электродты вакуумдық, газразрядты немесе шалаөткізгіш аспап; электр тогы бағытына байланысты өткізгіштігі әр түрлі болады: бағыттагы токтар үшін өткізгіштігі жоғары және кері бағыттағы токтар үшін турының — Электр және радиоэлектрондық аппараттарда айнымалы токты түзету төмен., детекторлеу, электр тербеліс - терін түрлендіру, электр тізбектерін ажыратып - қосу үшін қолданылады.2. Екі электродты вакуумдық, газразрядты немесе шалаөткізгіш аспап; электр тогы бағытына байланысты өткізгіштігі әр түрлі болады: бағыттагы токтар үшін өткізгіштігі жоғары және кері бағыттағы токтар үшін турының — Электр және радиоэлектрондық аппараттарда айнымалы токты түзету төмен, детекторлеу, электр тербеліс - терін түрлендіру, электр тізбектерін ажыратып - қосу үшін қолданылады. Туннельдік диод 1958 жылы Лео Эсаки дайындаған болатын және де 1973жылы физика бойынша диодтың электрондарының туннельдеу әсерін тәжірибелік табылуымен нобель сыйлығын алды.Ең үлкен тарату тәжірибелерін Ge,GaAs туннельдік диодтар алды, сонымен қатар GaSb. Бұл диодтар генератор және жоғары жиілікті қосқыштарда кең қолданыста.Олар 30...100ГГц жиілік бойынша жұмыс істейді. Туннельдік эффект - бұл тек қана кванттық құбылыстың табиғаты және классикалық механикаға қарсы келеді. 1958-1959жж. Жапон физигі Эсаки ұсынысымен жасалған туннельдік диодтар қосөрісті болып транзисторлар сияқты сигналды (дабылды) күшейте алады. Бұл оның вольт – амперлік сипаттамасындағы теріс шамалы кедергі аралығының болуымен түсіндіріледі. Бұл аралық вольт – амперлік сипаттамасының (1-сур) оң бөлігінде (1 мен 2-нүкте аралығы) орналасқан. Сипаттама қисыгының бұл пішінін p-n ауысуының энергетикалық диаграммаларының көмегімен түсіндіруге болады.

Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 1; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!