Τι είναι μια δίοδος διασταύρωσης;

Μια δίοδος διασταύρωσης είναι ένας κρυσταλλικός ημιαγωγός, συνήθως κατασκευασμένος από πυρίτιο, με δύο ηλεκτρικά τερματικά συνδεδεμένα.Μια δίοδος διασταύρωσης P-N είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος δίοδος ημιαγωγού.Τα χαρακτηριστικά της διόδου διασταύρωσης συνήθως επιτρέπουν να διεξάγει το ρεύμα εύκολα προς τη μία κατεύθυνση αλλά όχι στο άλλο.Οι διόδους διασταύρωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αλλαγή εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) σε άμεσο ρεύμα (DC), τη θερμοκρασία της αίσθησης και την προστασία των κυκλωμάτων από καταστροφικές τάσεις.Μπορούν επίσης να δημιουργήσουν και να αισθάνονται το φως, να σχηματίσουν πύλες λογικής και να εκτελούν πολλές άλλες λειτουργίες.Διαφορετικοί τύποι διόδων διασταύρωσης χρησιμοποιούνται σε τέτοιες συσκευές όπως τα ραδιόφωνα, οι τηλεοράσεις και οι μονάδες CD, μεταξύ πολλών άλλων ηλεκτρονικών συσκευών.

Όταν γίνεται μια δίοδος διασταύρωσης, ο κρύσταλλος του εμφυτεύεται με φορείς φορτίου θετικού φορτίου, που ονομάζονται τρύπες,πλευρά.Η άλλη πλευρά εμφυτεύεται με φορέα αρνητικού φορτίου τύπου Ν, οι οποίοι είναι ηλεκτρόνια.Η λεπτή περιοχή στο μεταξύ είναι γνωστή ως η διασταύρωση P-N.Ορισμένα ηλεκτρόνια περιπλανιούνται σε όλη τη διασταύρωση για να συνδυάσουν με τρύπες και αντίστροφα.Αυτό δημιουργεί μια στενή περιοχή ουδέτερου φορτίου γύρω από τη διασταύρωση, που ονομάζεται στρώμα εξάντλησης.

Όταν εφαρμόζεται μια τάση προκατάληψης προς τα εμπρός κατά μήκος της διόδου διασταύρωσης, συνήθως αναγκάζει περισσότερα ηλεκτρόνια στην περιοχή τύπου Ν.Αναγκάζει επίσης περισσότερες τρύπες στην περιοχή τύπου Ρ.Καθώς αυξάνεται αυτή η τάση, το στρώμα εξάντλησης στενεύει.Αυτό διευκολύνει τη ροή του ρεύματος κατά μήκος της διασταύρωσης.Μόλις η εμπρόσθια προκατάληψη υπερβεί μια ορισμένη τάση, το ρεύμα μπορεί να ρέει αρκετά εύκολα.

Εάν το αντίθετο, εφαρμόζεται μια τάση αντίστροφης προκατάληψης, μπορούν να εξαχθούν περισσότερες οπές από την περιοχή τύπου Ρ και περισσότερα ηλεκτρόνια από την περιοχή τύπου Ν.Οι τρύπες και τα ηλεκτρόνια απομακρύνονται από τη διασταύρωση, διευρύνοντας το στρώμα εξάντλησης.Αυτό συνήθως καθιστά πιο δύσκολο το ρεύμα να ρέει.Καθώς αυξάνεται η τάση αντίστροφης προκατάληψης, το ρεύμα κατά μήκος της διασταύρωσης επιβραδύνεται σχεδόν στο μηδέν.Το υπόλοιπο ρεύμα διαρροής είναι συχνά πολύ μικρό, αλλά μπορεί να αυξηθεί με τη θερμοκρασία διασταύρωσης διόδου.

Μια δίοδος διασταύρωσης έχει πολλές χρήσεις που σχετίζονται με την ικανότητά του να διεξάγει ρεύμα σε μία μόνο κατεύθυνση.Για παράδειγμα, μπορεί να μετατρέψει το AC σε DC, επίσης γνωστό ως διόρθωση.Μπορεί επίσης να διαχωρίσει το σήμα ήχου από το σήμα ραδιοσυχνότητας (RF) σε ραδιοφωνικό δέκτη.Στο κύκλωμα ελέγχου, οι διόδους διασταύρωσης μπορούν να προσφέρουν προστασία από αιχμές ισχύος όταν μια συσκευή υψηλού ρεύματος, όπως ένα πηνίο κινητήρα ή ρελέ, ενεργοποιείται ή απενεργοποιείται.Πολλοί τύποι ολοκληρωμένων κυκλωμάτων χρησιμοποιούν διόδους σε κάθε πείρο για να αποφευχθούν οι υπερβολικές εξωτερικές τάσεις να καταστρέψουν το τσιπ.και σε ηλιακά κύτταρα για να μετατρέψετε το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα.Μια δίοδος εκπομπής φωτός (LED) είναι μια δίοδος διασταύρωσης που παράγει φωτόνια.Οι λυχνίες LED υπάρχουν σε μια ποικιλία χρωμάτων και μπορούν να παράγουν φως από υπέρυθρο σε σχεδόν υπεριώδη.Χρησιμοποιούνται συχνά ως δείκτες κατάστασης σε ηλεκτρονικές συσκευές.Μια δίοδος λέιζερ δημιουργεί φως ενός μόνο μήκους κύματος που συνήθως επικεντρώνεται σε μια γυαλισμένη κοιλότητα στη συσκευασία του.Οι δίοδοι λέιζερ χρησιμοποιούνται συχνά σε επικοινωνίες υψηλής ταχύτητας και σε μονάδες CD/DVD καταναλωτών.Μια δίοδος διασταύρωσης μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως πυκνωτής ελεγχόμενης με μεταβλητή τάση.Ένα κύκλωμα συντονισμού ραδιοφώνου ή τηλεόρασης μπορεί να μεταβάλλει το μέγεθος του στρώματος εξάντλησης των διόδων, το οποίο με τη σειρά του αλλάζει την χωρητικότητα.