ДИОДИ - Википедија

# ДИОДИ

### Од Википедија, слободна енциклопедија

DIODI

Dioda e elektronski ured koj dozvoluva prote~uvawe na strujata vo eden pravec bez otpor (ili so mnogu mal otpor) dodeka vo sprotivniot pravec prestavuvaat beskone~en (ili barem mnogu golem) otpor, Zatoa za diodata se veli deka postoi provoden i neprovoden pravec. Mo`e da se vidi deka za protekot na struja vo provodni~kiot pravec na diodata ima otpornost kolku i vo provodni~ka `ica (nula), a za neprovodniot pravec mo`e da se vidi kako prekinat provodnik (beskone~no). Voglavno diodite se proizvod od polusprovodnicki materijali kako {to se silicium ili germanium. Me|utoa postojat i diodi so termojonski emisija, kako {to se elektronskite cevki.

1.1 Istorija

Vakumskite i kristalnite diodi se otkrieni skoro vo isto vreme.Principot na rabota na termojonskite diodi go otkril Frederik Gutri vo 1873 godina. Principot na rabota na kristalnata dioda e otkrien 1874 godina od germanskiot nau~nik Karl Ferdinand Braun. Me|utoa principot na rabota na termojonskite diodi e povtorno otkrieno od Tomas Edison na 13 fevruari 1880 godina. Prvi diodi se elektronskite cevki (poznati kako termojonski vakuumski cevki) ,kaj koi elektrodite se opkru`eni so vakuum vo staklen balon, sli~no kako kaj sijalicite so `areno vlakno. Pronao|a~ na vakvi konstuiranite diodi e Xon Amboz Fleming, nau~en sovetnik vo kompanijata Markoni, koj vo 1904 godina uspe{no e demonsrirana ovaa ~udna sprava od Tomas Edison. Izrazot za dioda go smislil Viqem Henri Ekls vo 1919 godina od gr~ko-latinskata kombinacija na zborovi: di-dva, ode-pat.

1.2 Tehnologija na diodata

Kako i sijalicite so `areno vlakno, taka i vakuumskite cevki imaat nit koj se `ari koga nego te~e електрична струја. U`areniot nit vo vakuumot emituva elektroni, a potoa elekri~ni napon, razlika vo potencijalite, me|u elektrodite, podigaweto na elektroni od u`arenata elektroda kon drugata, ladnata. Taka toj (negativniot) elektron od u`areniot nit niz vakuumot do drugata (pozitivnata, ladnata) elektroda pretstavuava prete~uvawe na elektri~na struja. Svetlata elektroda, izvorot na elekronot, se narekuva anoda, a ladnata se vika katoda. Malite elektroni mo`e da vlezat vo sprotivniot pravec, duri i ako e katodata negativno naelektrizirana, pa ne postoi termojonska emisija na elektronot koja se karakterizira so svetewe.

Iako vakuumskite cevki, diodi, koristat u{te edna specijalizirana primena, sovremenata dioda e zasnovana na poluprovodni~kite p-n sloevi. Kaj polusprovodnite diodi te~e struja od p-stranata (anoda) kon n-stranata (katoda), isto kako i kaj vakuumskite cevki, no ne vo sprotivniot pravec. Vo slu~aj na obratna polarizacija na diodite doa|a do vklu~uvawe na nosa~ot na naelektriziraweto od oblasta na spojot i stvaraweto na oblasti od prostorniot tovar. Na~inot i objasnuvaweto na rabotata na ova ~udno otkritie e povrzan so kvantniot efekt na preminot na elektronot preku potencijalnata bariera, no postojat i ednostavni objasnuvawa.

1.3 Objasnuvawe na poluprovodni~koto odnesuvawe na diodata

V-I Karakteristika na poluprovodni~ka dioda

Krivata na zavisnosta na strujata od naponot, ponekoga{ nare~ena kako V-I dijagram, opi{uva pona{awe na oblasti na prostorniot tovar vo polusprovodni~kite diodi. Ovaa oblast postoi na p-n spojot pome|u razli~no doprenite polusprovodnici. Koga se prvobitno kreira p-dopirnata oblast koja izobiluva so {uplini (toa se mesta kade difuzno nedostasuva p-orbitata na atomot). Koga slobodnite elektroni gi popolnat {uplinite, se gubat {uplinite ama nema ve}e elektroni vo dvi`ewe. Taka se neutralizirani dvata nositeli na elektri~estvo. Oblasta okolu p-n spojot ostanuva bez sloboden nositel na elektri~estvo i dejstvuva kako izolator. Me|utoa oblasta na prostorniot tovar ne se {iri beskone~no. Za sekoj elektron koj ja popolnuva ednata {uplina vo P-delot ostanuva vo N-delot stanuva pozitivno naelektriziran donorski jon. So napredokot na ovoj proces i se pove}e se nagolemuva pozitivniot jon vo N-delot, raste ja~uinata na elektri~noto pole niz oblasta na prostorniot tovar koj go namaluva i na krajot potpolno go sopira toj elektron.

Optoelektronski karakteristiki na diodite:

Vo ovoj moment postojat ograni~en elektri~en potencijal vo oblasta na nivoto. Ako se dovede pogolem napon na diodite so ist polaritet kako i ograni~enoto elektri~no pole, nivoto se i ponatamu se pona{a kako isolator spre~uvaj}i go strujniot pretek. Ako pak, dovedeniot napon sprotiven na elektronskiot pol od slobodnite nositeli na elektri~estvo, elektroni, koi se nakloneti da se rekombiniraat so {uplinite, {to rezultira so tekot na strujata niz P-N spoj. Vgradeniot napon za siliciumskite diodi iznesuva 0.6V. Zna~i ako strujata prote~e niz diodata okolu 0.6V }e se pojavi pome|u p-delovi i n-delovi, a za dioadata se veli deka e provodnik.

       I-V karakteristikata na diodata mo`e da se aproksimira vo dve razli~ni oblasti na deluvawe. Pod izvesni vrednosti na razlika na

potencijalot pome|u izvodot na dioadata, oblasta na slobodniot prostor ima zna~ajna {irina, a diodata mo`e da se gleda niz prekinot na elektri~nite kola. Kako poveke se razlikuva potencijalot, taka doa|a do rezultat da dioadata stane providna i elektriziraweto protekuva {to mo`e da se vidi so kratok spoj (realno postoi izvesen mal otpor). Nacrtano precizno, prenosnata funkcija e logoritamska, ama so mnogu krivi taka da potsetuva na prelom. [oklievata edine~na idealna dioda (nare~ena po Viqem Bredford [oklij) mo`e da se upotrebi za aproksimacija na I-V karakteristikata kaj p-n diodite.

kade l e strujnata dioda, a IS se narekuva se narekuva zasituvawe na strujata, q e elektronskoto naelektrisuvawe, k e Bolcmanovata konstanta, T е апсолутна температура na p-n spojot i Vd e naponot na diodite. Izrazot kT/q e terminalniot napon, ponekoga{ kratko zapi{ano kako VT, i pribli`no iznesuva 26 mV na sobna temperatura. n (ponekoga{ izostaveno) e koeficientot na emisija, koj varira me|u 1 i 2 vo zavisnost od procesot na proizveduvawe i poluprovodni~kiot materijal. Mo`e da se upotrebi kratkiot izraz. Sledi:

i n = 1 edine~no za strujnata dioda stanuva:

kade Vγ = 25mV (na sobna temperatura) konstanta. Kaj obi~nata siliciumska dioda, pri voobi~aen struen pad na naponot vo provodnata dioda iznesuva pribli`no 0.6 do 0.7 V. Vrednosta e razli~na za razli~ni tipovi na diodi: kaj [otki diodata toj napon e okolu 0.2 V, a kaj svetle~kata dioda (LED) mo`e da bide 0.2 V ili pove}e, vo zavisnost od strujata.

1.5 Poluprovodni~ki diodi

Nekoi simboli za diodite

Najgolem broj od dene{nite diodi se polusprovodni~ki diodi bazirani na P-N spoevite. Vo P-N spojot elektri~nata struja mo`e da te~e od P-elektrodata (anoda) kon N-elektrodite (katodi) ama ne i vo sprotivniot

pravec. Pravecot na strujata i elektronite e sprotiven, t.e. elektronite doa|aat od katodite na anodite (toa e potvrdeno pred da nastane diodata). Postojat nekolku tipovi na diodi so polusprovodni~ki spoevi:

Обичнa (p-n) диодa

Raboti na na~innot na koj e pogore opi{an. Se proizveduva od monokristalen silicium (nare~en germanium) so mali primesi na trivalentni i petvalentni elementi. Pred sovremenite siliciumski diodi za ispravuvawe na naponot se koristele diodi so bakaroksid ili selenium. Me|utoa efikasnosta bila pri~ina za golemiot pad na naponot po diodi od 1.4 - 1.7 V, {to e vo slu~ajot potrebno za ispravuvawe na visokiot napon i upotrebuvawe na vrzanite diodi stvara golem pad na naponot, poradi {to e potrebno da imate golemo ladewe, pove}e zna~ajno otkolku denes kako {to e slu~ajot so siliciumskata dioda so ista strujna karakteristika.

Diodi zbogateni so zlato

Zlatoto predizvikuva potisnuvawe na sporednite nositeli na elektroni. Ovaa namaluvawe na efektivnata kapacitativnost kaj diodite, ovozmo`uva rabotewe na diodata na pogolema frekvencija. Tipi~en primer e 1N914. Germaniumskite i [otki diodite se so ista brzina, a isto taka i bipolarnite tranzistori koi se povrzani kako dioda. Ispravuva~kite diodi se pravat so cel da rabotat na najmnogu 2.5 x 400 Hz {to e 1 kHz i ne im e potreben tolkav opseg.

Zener diodi

Ovie diodi ponekoga{ se narekuvaat i probijni diodi. Posebna osobina kaj ovoj tip na dioda e {to mo`at da protekuvaat vo sprotivniot pravec. Ovoj efekt, nare~en kako Cenerov proboj, na precizno odredenite vrednosti na sprotivniot napon {to e zna~ajna osobina za konstrukcija na referentniot naponski izvor ili vo kolata za stabilizacija i ograni~uvawe na naponot. Principot na rabota e zasnovan na pojavata na pominuvawe na elektronot niz tenkata potencijalna bariera na spojot. Posle ova e probien naponot kaj ovie relativno mali diodi, 2 до 6 V. Probijnite diodi mo`at da bidat siliciumski ili germaniumski, no siliciumskite se podobri poradi

poradi karakteristikite pri vleguvaweto vo probijnata oblast. Ovie diodi imaat negativen temperaturen koeficient na naponot.

Diodi so lavinski efekt

Diodite koi mo`at da sproveduvaat vo sprotivniot pravec koga naponot na polarizacija predizvikuva lavinsko umno`uvawe na slobodnite ~estici koi nosat elektricitet so prosleduvawe na golemata brzina pri dvi`eweto niz niz silnoto elektri~no pole na prelaznite oblasti. Ovoj princip e prisuten kaj visokite vrednosti na izoliranata polarizacija, nad 6.2 V до 1500 V. Овie диоdi imaat pozitiven temperaturen koeficient na probojniot napon, {to se ubla`uva so redno dodavawe na na obi~nite diodi polarizirani vo sprotivniot pravec i {to imaat negativen temperaturen koeficient.

Dioda za potisnuvawe na izlezniot napon

Se diodi so lavinski probiv napraveni za posebni raboti za za{tita na drugi poluprovodni~ki uredi od elektrostati~koto praznewe. Napre~niot presek na prelaznite oblasti vo negoviot p-n спој se {iri mnogu za razlika od obi~nite diodi, {to ovozmo`uva da se sprovede golemi strui kako uzemqenieto bez nikakvo o{tetuvawe.

Svetle~ka dioda (LED)

Se elektroluminiscentni uredi odnosno emituva fotoni koga elektronite preminuvaat niz spojot. Ovaa dioda emituva zra~ewe, ama ne go napu{ta poluprovodnikot i se nao|a vo frekventniot opseg na infracrvenoto zra~ewe. Me|utoa, izborot odgovara na materijalot i geometriskata svetlost stanuva vidliva. Naponot na potencijalnata bariera na diodata ja odreduva bojata na svetlinata. Razli~nite materijali ili nevoobi~aenite polusprovodnici se koristat kaj ovie tipovi. Crvenata boja odgovara na napon od 1.2 V, a naponot od 2.4 V odgovara na liqakovata boja. Deneska postojat diodi i za ultra violetova svetlost. Prvite svetle~ki diodi bile crveni i `olti, a drugite nastanale podocna {to se gleda od slednava slika dadena podolu. .

    Site svetle~ki diodi se ednobojni; belite diodi se kombinacija od tri diodi so razli~ni boi ili sina oblo`ena so `olta. Kolku e pomala frekvencijata na diodata pogolema e efikasnosta, pa za razli~ni diodi potrebno e da se zgolemuva ja~inata na strujata kaj diodata so pogolema frekvencija. Ova se poveke se komplikuva od pri~ina {to ~ove~koto oko e najosetlivo na svetlost koja e nekade pome|u sinata i zelenata boja.

                  Tabela so tehni~kite podatoci za Svetle~kite diodi

Foto dioda

E dioda so {irok providen spoj. Fotonite izbivaat elektroni od orbitata vo oblastite na spojot {to e rezultat na pojavata na elektri~na struja. Foto diodite mnogu se koristat kaj solarnite ili fotonaponskite kelii i kaj fotometrite. Ako fotonot nema dovolno energija nema da pobudi elektronite i samo }e pomine niz spojot. Duri i svetle~kata dioda mo`e da se upotrebi kako foto dioda so niska efikasnost kaj nekoi primeni. Nekoga{ svetle~kata dioda i foto diodata se pakuvaat vo isto ku}i{te. Ovoj ured zatoa se narekuva opto izolator ili opto razdvojuva~. Za razlika od transformatorot toj dozvoluva galvansko razdvojuvawe na ednosmerniot napon. Ova e dosta korisno, da re~eme kaj za{titata na pacientite koi se priklu~eni na medicinski uredi ili koga se osetlivi na nisko strujni kola razdvoeni od problemati~niot naponski sklop ili jakiot elektromotor. Solarnite }elii se edna vid na foto diodi.

Laserski diodi

Se tip na svetle~ki diodi kaj koi se poliraat paralelni strani od diodnite materijali koi formiraat rezonantna {uplina {to pretstavuva kako zasiluva~ na svetlosta - laser. Laserskite diodi se koristat kaj opti~kite uredi (CD и DVD читачи/re`a~i) i kaj komunikaciite so golem kapacitet (opti~ki vlakna i opti~ka kominikacija).

Varikap diodite

Se koristat kako naponski kontrolirani kondenzatori kaj oscilatorot.

Organsko-svetlinsko-emitira~ka Dioda (OLED)

Organskata svetlinsko emitira~ka dioda e specifi~en tip na svetlinsko emitira~kite diodi koi {to na emisioniot sloj sodr`at tenok sloj na odredeni organski sostojki. Emisioniot elektro luminiscenten sloj mo`e da sodr`i polimeren supstrat koj {to ovozmo`uva isfrlawe na pogodni sostojki na primer vo redovite i kolonite na ramen nositel so zemawe na ednostaven “printing” metod da kreira matrica od pikseli koi mo`at da emitiraat razli~na boja na svetlina. Nekoi sistemi mo`at da se koristat vo televiziskite ekrani kompjuterskite displei ekranite kaj personalnite sistemi vo svetle~kite reklami i informacii vo informaciski aplikacii i patokazi i sli~no. Organskite svetlinsko emitira~kite diodi isto taka mo`at da bidat iskoristeni kako svetlinski izvori kako glavna prostorna iluminacija. Organskite svetlinsko emitira~kite diodi se implimentiraat kako vo golemi prostorno svetlinsko emitira~kite elementi organsko svetlinsko emitira~kite diodi tipi~no emitiraat

pomalku svetlina vo prostorot za razlika od neorganskite svetlinsko emitira~kite diodi koi obi~no se koristat kako glavni svetlinski izvori. Prioritet na standardizacijata na organsko svetlinsko emitira~ka diodna tehnologija se dol`i na organskata elektro luminiscencija edna od glavnite beneficii na organsko svetlinsko emitira~kite displei za razlika od standardnite displei so te~ni kristali e toa {to nema potreba od pozadinsko svetlo toa zna~I deka tie koristat daleku pomalku energija t.e koga koristat baterii so edno polnewe imaat podolg vremenski period na koristewe. Isto taka se znae deka displeite bazirani na svetlinsko emitira~kite diodi polesno se izrabotuvaat od plazma displei i od te~ni kristali. Isto taka degradacijata na organsko svetlinsko emitira~kite diodi materijalot go ograni~uva koristeweto na ovie materijali.

Funkcionalnost

Organsko svetlinsko emitira~kite diodi rabotat na princip na elktro luminiscentno zasituvawew koe se sostoi od prefrlawe na zasiteni elektroni i praznini so generirawe na emisiona podloga koga zasiteni elektroni i praznini se kombiniraat se emitira foton. Glaven predizvik na proizvodstvoto na organsko svetlinsko emitira~kite diodi e da se podesi ured kade {to ist broj na elektroni i protoni se srekavaat vo emisionata podloga toa e mnogu te{ko bidejki kaj organskiot spoj (sinteza) mobilnosta na elektronite e mnogu pomala od mobilnosta na prazninite. Materijalite koi {to obi~no se koristat vo emisioniot sloj se tipi~ni fluorofosfori koi {to mo`at da emitirat svetlina samo koga se formira singled zasituvawe ( zasituvaweto mo`e da bide singled i triplet - edno od ~etiri zasituvawa e singled so {to se reducira funkcionalnosta na organsko svetlinsko emitira~kite diodi. No za sreka so vmetnuvawe na tranzicioni metali vo mali molekuli vo organsko svetlinsko emitira~kite diodi tripled i singled metodite mo`at da se izme{aat od vrtliv agolen moment vo koj e glaven emisijata od tripled sostojbata.

Преземено од "http://mk.wikipedia.org../../../%D0%B4/%D0%B8/%D0%BE/%D0%94%D0%98%D0%9E%D0%94%D0%98_05b4.html"

##### Views

- Статија
- Разговор
- Тековна верзија

##### Пребарај