diodi
Elektroniikkakomponenteissa käytetään usein tasasuuntaustoimintona kahdella elektrodilla varustettua laitetta, joka sallii virran kulkea vain yhteen suuntaan. Ja varaktoridiodeja käytetään elektronisina säädettävinä kondensaattoreina. Useimpien diodien virran suuntaamista kutsutaan yleisesti "tasasuuntaustoiminnoksi". Diodin yleisin tehtävä on sallia virran kulkea vain yhteen suuntaan (tunnetaan nimellä myötäsuuntainen bias) ja estää se taaksepäin (tunnetaan nimellä käänteinen bias). Siksi diodeja voidaan pitää takaiskuventtiilien elektronisina versioina.
Varhainen tyhjiö elektroniset diodit; Se on elektroninen laite, joka voi johtaa virtaa yksisuuntaisesti. Puolijohdediodin sisällä on PN-liitos kahdella johtoliittimellä, ja tällä elektronisella laitteella on yksisuuntainen virranjohtavuus käytetyn jännitteen suunnan mukaan. Yleisesti ottaen kidediodi on pn-liitosrajapinta, joka on muodostettu sintraamalla p-tyypin ja n-tyypin puolijohteita. Avaruusvarauskerrokset muodostuvat sen rajapinnan molemmille puolille muodostaen itse rakennetun sähkökentän. Kun syötetty jännite on nolla, pn-liitoksen molemmilla puolilla olevien varauksenkuljettajien pitoisuuseron aiheuttama diffuusiovirta ja itse rakennetun sähkökentän aiheuttama ryömintävirta ovat yhtä suuret ja sähköisessä tasapainotilassa, mikä on myös diodien ominaisuus normaaleissa olosuhteissa.
Varhaiset diodit sisälsivät "kissan viiksikiteet" ja tyhjiöputket (tunnetaan Yhdistyneessä kuningaskunnassa "lämpöionisaatioventtiileinä"). Yleisimmät diodit käyttävät nykyään enimmäkseen puolijohdemateriaaleja, kuten piitä tai germaniumia.

ominaisuus
Positiivisuus
Kun myötäsuuntaista jännitettä syötetään myötäsuuntaisen ominaiskäyrän alussa, myötäsuuntainen jännite on hyvin pieni eikä riitä voittamaan PN-liitoksen sisällä olevan sähkökentän estovaikutusta. Myötävirta on melkein nolla, ja tätä osaa kutsutaan kuolleeksi alueeksi. Myötäjännitettä, joka ei voi saada diodia johtamaan, kutsutaan kuolleen alueen jännitteeksi. Kun myötäsuuntainen jännite on suurempi kuin kuolleen alueen jännite, sähkökenttä PN-liitoksen sisällä voitetaan, diodi johtaa eteenpäin ja virta kasvaa nopeasti jännitteen kasvaessa. Normaalilla virrankäyttöalueella diodin napajännite pysyy lähes vakiona johtumisen aikana, ja tätä jännitettä kutsutaan diodin myötäjännitteeksi. Kun eteenpäin suuntautuva jännite diodin yli ylittää tietyn arvon, sisäinen sähkökenttä heikkenee nopeasti, ominaisvirta kasvaa nopeasti ja diodi johtaa eteenpäin. Sitä kutsutaan kynnysjännitteeksi tai kynnysjännitteeksi, joka on noin 0,5 V piiputkille ja noin 0,1 V germaniumputkille. Piidiodien eteenpäin johtava jännitehäviö on noin 0,6-0,8 V ja germaniumdiodien eteenpäin johtava jännitehäviö on noin 0,2-0,3 V.
Käänteinen napaisuus
Kun käytetty käänteinen jännite ei ylitä tiettyä aluetta, diodin läpi kulkeva virta on käänteisvirta, joka muodostuu vähemmistökantoaaltojen ryömintäliikkeestä. Pienen käänteisvirran vuoksi diodi on katkaisutilassa. Tämä käänteinen virta tunnetaan myös käänteisenä kyllästysvirtana tai vuotovirtana, ja lämpötila vaikuttaa suuresti diodin käänteiseen kyllästysvirtaan. Tyypillisen piitransistorin käänteisvirta on paljon pienempi kuin germaniumtransistorin. Pienitehoisen piitransistorin käänteinen kyllästysvirta on luokkaa nA, kun taas pienitehoisen germaniumtransistorin luokkaa μ A. Lämpötilan noustessa puolijohde virittyy lämmöllä, vähemmistökantoaaltojen määrä kasvaa, ja myös käänteinen saturaatiovirta kasvaa vastaavasti.

hajoaminen
Kun käytetty käänteinen jännite ylittää tietyn arvon, käänteisvirta kasvaa yhtäkkiä, mitä kutsutaan sähköiskuksi. Kriittistä jännitettä, joka aiheuttaa sähköisen rikkoutumisen, kutsutaan diodin käänteisläpijakojännitteeksi. Kun sähkökatkos tapahtuu, diodi menettää yksisuuntaisen johtavuutensa. Jos diodi ei ylikuumene sähkökatkon vuoksi, sen yksisuuntainen johtavuus ei välttämättä tuhoudu pysyvästi. Sen suorituskyky voidaan edelleen palauttaa jännitteen poistamisen jälkeen, muuten diodi vaurioituu. Siksi liiallista käänteistä jännitettä diodiin tulee välttää käytön aikana.
Diodi on kaksipäätelaite, jolla on yksisuuntainen johtavuus ja joka voidaan jakaa elektronisiin diodeihin ja kidediodeihin. Elektronisilla diodeilla on hehkulangan lämpöhäviön vuoksi alhaisempi hyötysuhde kuin kidediodeilla, joten niitä nähdään harvoin. Kristallidiodit ovat yleisempiä ja yleisemmin käytettyjä. Diodien yksisuuntaista johtavuutta käytetään lähes kaikissa elektroniikkapiireissä, ja puolijohdediodilla on tärkeä rooli monissa piireissä. Ne ovat yksi varhaisimmista puolijohdelaiteista ja niillä on laaja valikoima sovelluksia.
Piidiodin (ei-valaiseva tyyppi) myötäsuuntainen jännitehäviö on 0,7 V, kun taas germaniumdiodin myötäjännitehäviö on 0,3 V. Valodiodin myötäsuuntainen jännitehäviö vaihtelee eri valovärien mukaan. Väriä on pääasiassa kolme, ja ominaisjännitehäviön vertailuarvot ovat seuraavat: punaisten valodiodien jännitehäviö on 2,0-2,2 V, keltaisten valodiodien jännitehäviö on 1,8-2,0 V ja jännite. vihreiden valodiodien pisara on 3,0-3,2 V. Nimellisvirta normaalin valosäteilyn aikana on noin 20 mA.
Diodin jännite ja virta eivät liity lineaarisesti toisiinsa, joten kun eri diodeja kytketään rinnan, tulee kytkeä sopivat vastukset.

ominaiskäyrä
Kuten PN-liitokset, diodeilla on yksisuuntainen johtavuus. Tyypillinen piidiodin volttiampeerin ominaiskäyrä. Kun eteenpäin suunnataan jännite diodille, virta on erittäin pieni, kun jännitearvo on alhainen; Kun jännite ylittää 0,6 V, virta alkaa kasvaa eksponentiaalisesti, jota kutsutaan yleisesti diodin käynnistysjännitteeksi; Kun jännite saavuttaa noin 0,7 V, diodi on täysin johtavassa tilassa, jota yleensä kutsutaan diodin johtavuusjännitteeksi, jota edustaa symboli UD.
Germaniumdiodien käynnistysjännite on 0,2 V ja johtojännite UD on noin 0,3 V. Kun diodiin syötetään käänteinen jännite, virta on erittäin pieni, kun jännitearvo on alhainen, ja sen virta-arvo on käänteinen kyllästysvirta IS. Kun käänteinen jännite ylittää tietyn arvon, virta alkaa kasvaa jyrkästi, mitä kutsutaan käänteiseksi läpilyömiseksi. Tätä jännitettä kutsutaan diodin käänteiseksi läpilyöntijännitteeksi ja sitä edustaa symboli UBR. Erityyppisten diodien läpilyöntijännitteen UBR-arvot vaihtelevat suuresti kymmenistä volteista useisiin tuhansiin voltteihin.

Käänteinen jakautuminen
Zenerin rikkoutuminen
Käänteinen erittely voidaan jakaa kahteen tyyppiin mekanismin perusteella: Zener-jako ja Avalanche-jako. Korkean dopingpitoisuuden tapauksessa sulkualueen pienestä leveydestä ja suuresta käänteisjännitteestä johtuen sulkualueen kovalenttinen sidosrakenne tuhoutuu, jolloin valenssielektronien irtoaminen kovalenttisista sidoksista ja elektronien reikäparien muodostuminen, mikä johtaa virran voimakkaaseen nousuun. Tätä erittelyä kutsutaan Zener-erittelyksi. Jos dopingpitoisuus on alhainen ja estealueen leveys on leveä, Zenerin hajoaminen ei ole helppoa.

Lumivyöryn rikkoutuminen
Toinen häiriötyyppi on lumivyöry. Kun käänteinen jännite kasvaa suureksi, kohdistettu sähkökenttä kiihdyttää elektronien ryömintänopeutta aiheuttaen törmäyksiä kovalenttisessa sidoksessa olevien valenssielektronien kanssa, lyömällä ne pois kovalenttisesta sidoksesta ja synnyttäen uusia elektronien reikäpareja. Äskettäin syntyneet elektronien reiät kiihtyvät sähkökentän vaikutuksesta ja törmäävät muihin valenssielektroniin aiheuttaen lumivyöryn kaltaisen varauksenkuljettajien lisääntymisen ja virran voimakkaan kasvun. Tällaista häiriötä kutsutaan lumivyöryksi. Vian tyypistä riippumatta, jos virtaa ei ole rajoitettu, se voi aiheuttaa pysyviä vaurioita PN-liitokseen.