Cos'è un diodo di giunzione?

Un diodo di giunzione è un cristallo a semiconduttore, generalmente realizzato in silicio, con due terminali elettrici collegati.Un diodo con giunzione P-N è il tipo più comune di diodo a semiconduttore.Le caratteristiche del diodo di giunzione in genere le consentono di condurre facilmente la corrente in una direzione ma non nell'altra.I diodi di giunzione possono essere utilizzati per modificare la corrente alternata (AC) in corrente continua (DC), la temperatura del senso e proteggere i circuiti da tensioni dannose.Possono anche creare e rilevare la luce, formare porte logiche ed svolgere molte altre funzioni.Diversi tipi di diodi di giunzione vengono utilizzati in dispositivi come radio, TV e unità CD, tra molti altri dispositivi elettronici.

Quando viene realizzato un diodo di giunzione, il suo cristallo viene impiantato con portatori di carica positiva di tipo p, chiamati buchi, su unolato.L'altro lato è impiantato con portatori di carica negativa di tipo N, che sono elettroni.La regione sottile in mezzo è nota come giunzione P-N.Alcuni elettroni vagano attraverso la giunzione per combinarsi con buchi e viceversa.Ciò crea una stretta regione di carica neutra attorno alla giunzione, chiamata strato di esaurimento.

Quando viene applicata una tensione di bias in avanti attraverso il diodo della giunzione, in genere costringe più elettroni nella regione di tipo N.Fornisce anche più buchi nella regione di tipo P.All'aumentare di questa tensione, lo strato di esaurimento si restringe.Ciò rende più facile per la corrente fluire attraverso la giunzione.Una volta applicata la distorsione in avanti supera una certa tensione, la corrente può fluire abbastanza facilmente.

Se l'opposto, una tensione di bias inversa, viene applicata, possono essere estratti più fori dalla regione di tipo P e più elettroni dalla regione di tipo N.I fori e gli elettroni vengono allontanati dalla giunzione, allargando lo strato di esaurimento.Questo in genere rende più difficile il flusso di corrente.All'aumentare della tensione di polarizzazione inversa, la corrente attraverso la giunzione rallenta quasi zero.La restante corrente di perdita è spesso molto piccola ma può aumentare con la temperatura di giunzione del diodo.

Un diodo di giunzione ha molti usi relativi alla sua capacità di condurre la corrente in una sola direzione.Ad esempio, può convertire AC in DC, noto anche come rettifica.Può anche separare il segnale audio dal segnale di radiofrequenza (RF) in un ricevitore radio.Nei circuiti di controllo, i diodi di giunzione possono offrire protezione dai picchi di potenza quando un dispositivo ad alta corrente, come una bobina motore o relè, viene acceso o disattivato.Molti tipi di circuiti integrati impiegano diodi su ogni pin per impedire a tensioni esterne eccessive di danneggiare il chip.

I diodi di giunzione possono essere molto sensibili alla luce senza la plastica scura in cui sono generalmente racchiusi.e nelle celle solari per convertire la luce in elettricità.Un diodo a emissione di luce (LED) è un diodo di giunzione che genera fotoni.I LED esistono in una varietà di colori e possono produrre luce dall'infrarosso a quasi ultravioletto.Sono spesso usati come indicatori di stato anche nei dispositivi elettronici.Un diodo laser genera luce di una singola lunghezza d'onda che di solito è focalizzata attraverso una cavità lucida nella sua confezione.I diodi laser sono spesso utilizzati nelle comunicazioni ad alta velocità e nelle unità CD/DVD di consumo.

Altre applicazioni dei diodi di giunzione includono cancelli logici, matrici della tastiera, sensori di temperatura e regolatori di tensione.Un diodo di giunzione può anche fungere da condensatore a tensione variabile;Un circuito di accordatura radio o televisiva può variare le dimensioni dello strato di esaurimento dei diodi, che a sua volta cambia la capacità.