ඩයෝඩය
ඉලෙක්ට්රොනික සංරචක වලදී, එක් දිශාවකට පමණක් ධාරාව ගලා යාමට ඉඩ සලසන ඉලෙක්ට්රෝඩ දෙකක් සහිත උපාංගයක් එහි නිවැරදි කිරීමේ කාර්යය සඳහා බොහෝ විට භාවිතා වේ. තවද varactor diodes ඉලෙක්ට්රොනික ගැලපුම් ධාරිත්රක ලෙස භාවිතා වේ. බොහෝ ඩයෝඩ සතුව පවතින වත්මන් දිශානතිය සාමාන්යයෙන් "නිවැරදි කිරීමේ" ශ්රිතය ලෙස හැඳින්වේ. ඩයෝඩයක වඩාත් පොදු කාර්යය වන්නේ ධාරාව තනි දිශාවකට පමණක් ගමන් කිරීමට ඉඩ දීමයි (ඉදිරි නැඹුරුව ලෙස හැඳින්වේ), සහ එය ප්රතිලෝමව අවහිර කිරීම (ප්රතිලෝම නැඹුරුව ලෙස හැඳින්වේ). එබැවින්, ඩයෝඩ චෙක් කපාටවල ඉලෙක්ට්රොනික අනුවාදයන් ලෙස සැලකිය හැකිය.
මුල් රික්ත ඉලෙක්ට්රොනික ඩයෝඩ; එය ඒක දිශානුගතව ධාරාව ගෙන යා හැකි ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණයකි. අර්ධ සන්නායක ඩයෝඩය ඇතුළත ඊයම් පර්යන්ත දෙකක් සහිත PN හන්දියක් ඇති අතර, මෙම ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණයට යොදන වෝල්ටීයතාවයේ දිශාවට අනුව ඒක දිශානුගත ධාරා සන්නායකතාවක් ඇත. සාමාන්යයෙන් කථා කරන විට, ස්ඵටික ඩයෝඩයක් යනු p-type සහ n-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායක සින්ටර් කිරීම මගින් සාදන ලද pn හන්දි අතුරුමුහුණතකි. අභ්යවකාශ ආරෝපණ ස්ථර එහි අතුරුමුහුණතේ දෙපස පිහිටුවා ඇති අතර ස්වයං-සාදන ලද විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් සාදයි. ව්යවහාරික වෝල්ටීයතාව ශුන්යයට සමාන වන විට, pn හන්දියේ දෙපස ඇති ආරෝපණ වාහකවල සාන්ද්රණ වෙනස නිසා ඇතිවන විසරණ ධාරාව සහ ස්වයං-සාදන ලද විද්යුත් ක්ෂේත්රය නිසා ඇතිවන ප්ලාවිත ධාරාව සමාන වන අතර විද්යුත් සමතුලිතතා තත්වයක පවතී. සාමාන්ය තත්ව යටතේ ඩයෝඩ වල ලක්ෂණය.
මුල් දියෝඩ වලට "cat whisker crystals" සහ රික්තක නල (එක්සත් රාජධානියේ "තාප අයනීකරණ කපාට" ලෙස හැඳින්වේ) ඇතුළත් විය. වර්තමානයේ බහුලව භාවිතා වන ඩයෝඩ බොහෝ විට සිලිකන් හෝ ජර්මනියම් වැනි අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය භාවිතා කරයි.
ලක්ෂණය
ධනාත්මක බව
ඉදිරි වෝල්ටීයතාවයක් යොදන විට, ඉදිරි ලක්ෂණයේ ආරම්භයේ දී, ඉදිරි වෝල්ටීයතාවය ඉතා කුඩා වන අතර PN හන්දිය තුළ ඇති විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ අවහිර කිරීමේ බලපෑම ජය ගැනීමට ප්රමාණවත් නොවේ. ඉදිරි ධාරාව පාහේ ශුන්ය වන අතර, මෙම කොටස මිය ගිය කලාපය ලෙස හැඳින්වේ. ඩයෝඩ සන්නයනය කළ නොහැකි ඉදිරි වෝල්ටීයතාවය මිය ගිය කලාප වෝල්ටීයතාව ලෙස හැඳින්වේ. ඉදිරි වෝල්ටීයතාවය මිය ගිය කලාප වෝල්ටීයතාවයට වඩා වැඩි වන විට, PN හන්දිය තුළ ඇති විද්යුත් ක්ෂේත්රය අභිබවා යයි, ඩයෝඩය ඉදිරි දිශාවට සන්නයනය කරයි, සහ වෝල්ටීයතාවයේ වැඩි වීමත් සමඟ ධාරාව වේගයෙන් වැඩි වේ. ධාරා භාවිතයේ සාමාන්ය පරාසය තුළ, සන්නායකයේදී ඩයෝඩයේ පර්යන්ත වෝල්ටීයතාවය පාහේ නියතව පවතින අතර මෙම වෝල්ටීයතාවය ඩයෝඩයේ ඉදිරි වෝල්ටීයතාවය ලෙස හැඳින්වේ. ඩයෝඩය හරහා ඉදිරි වෝල්ටීයතාවය නිශ්චිත අගයක් ඉක්මවා ගිය විට, අභ්යන්තර විද්යුත් ක්ෂේත්රය ඉක්මනින් දුර්වල වන අතර, ලාක්ෂණික ධාරාව වේගයෙන් වැඩි වන අතර, දියෝඩය ඉදිරි දිශාවට ගමන් කරයි. එය සිලිකන් ටියුබ් සඳහා 0.5V සහ ජර්මනියම් නල සඳහා 0.1V පමණ වන threshold වෝල්ටීයතාව හෝ threshold වෝල්ටීයතාව ලෙස හැඳින්වේ. සිලිකන් ඩයෝඩවල ඉදිරි සන්නායක වෝල්ටීයතා පහත වැටීම 0.6-0.8V පමණ වන අතර ජර්මනියම් ඩයෝඩවල ඉදිරි සන්නායක වෝල්ටීයතා පහත වැටීම 0.2-0.3V පමණ වේ.
ප්රතිලෝම ධ්රැවීයතාව
ව්යවහාරික ප්රතිලෝම වෝල්ටීයතාවය නිශ්චිත පරාසයක් නොඉක්මවන විට, ඩයෝඩය හරහා ගමන් කරන ධාරාව සුළුතර වාහකයන්ගේ ප්ලාවිත චලිතය මගින් සාදනු ලබන ප්රතිලෝම ධාරාව වේ. කුඩා ප්රතිලෝම ධාරාව හේතුවෙන් ඩයෝඩය කපා හැරීමේ තත්වයක පවතී. මෙම ප්රතිලෝම ධාරාව ප්රතිලෝම සන්තෘප්ත ධාරාව හෝ කාන්දු වන ධාරාව ලෙසද හඳුන්වනු ලබන අතර ඩයෝඩයක ප්රතිලෝම සන්තෘප්ත ධාරාව උෂ්ණත්වය මගින් බෙහෙවින් බලපායි. සාමාන්ය සිලිකන් ට්රාන්සිස්ටරයක ප්රතිලෝම ධාරාව ජර්මනියම් ට්රාන්සිස්ටරයකට වඩා ඉතා කුඩාය. අඩු බලැති සිලිකන් ට්රාන්සිස්ටරයක ප්රතිලෝම සන්තෘප්තිය ධාරාව nA අනුපිළිවෙලෙහි පවතින අතර, අඩු බලැති ජර්මේනියම් ට්රාන්සිස්ටරය μA අනුපිළිවෙලෙහි පවතී. උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට, අර්ධ සන්නායක තාපය මගින් උද්දීපනය වේ, සුළුතර වාහකයන් වැඩි වන අතර ප්රතිලෝම සන්තෘප්ත ධාරාව ද ඒ අනුව වැඩි වේ.
බිඳ වැටීම
යොදන ලද ප්රතිලෝම වෝල්ටීයතාව නිශ්චිත අගයක් ඉක්මවන විට, ප්රතිලෝම ධාරාව හදිසියේම වැඩි වන අතර එය විද්යුත් බිඳවැටීම ලෙස හැඳින්වේ. විද්යුත් බිඳවැටීමට හේතු වන තීරණාත්මක වෝල්ටීයතාවය ඩයෝඩ ප්රතිලෝම බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවය ලෙස හැඳින්වේ. විද්යුත් බිඳවැටීමක් සිදු වූ විට, ඩයෝඩය එහි ඒක දිශාභිමුඛ සන්නායකතාව අහිමි වේ. විදුලි බිඳවැටීම හේතුවෙන් ඩයෝඩය අධික ලෙස රත් නොවන්නේ නම්, එහි ඒකපාර්ශ්වික සන්නායකතාවය ස්ථිරවම විනාශ නොවිය හැක. යොදන ලද වෝල්ටීයතාව ඉවත් කිරීමෙන් පසුව එහි ක්රියාකාරිත්වය තවමත් ප්රතිෂ්ඨාපනය කළ හැකිය, එසේ නොමැති නම් ඩයෝඩයට හානි සිදුවනු ඇත. එබැවින් ඩයෝඩයට යොදන අධික ප්රතිලෝම වෝල්ටීයතාව භාවිතයේදී වැළැක්විය යුතුය.
ඩයෝඩයක් යනු ඒක දිශානුගත සන්නායකතාවක් සහිත පර්යන්ත දෙකක උපාංගයක් වන අතර එය ඉලෙක්ට්රොනික ඩයෝඩ සහ ස්ඵටික ඩයෝඩ ලෙස බෙදිය හැකිය. සූත්රිකාවේ තාප අලාභය හේතුවෙන් ඉලෙක්ට්රොනික ඩයෝඩ ස්ඵටික ඩයෝඩ වලට වඩා අඩු කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත, එබැවින් ඒවා කලාතුරකින් දක්නට ලැබේ. ස්ඵටික ඩයෝඩ වඩාත් බහුලව භාවිතා වන අතර බහුලව භාවිතා වේ. ඩයෝඩවල ඒක දිශානුගත සන්නායකතාවය සියලුම ඉලෙක්ට්රොනික පරිපථවල පාහේ භාවිතා වන අතර අර්ධ සන්නායක ඩයෝඩ බොහෝ පරිපථවල වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ඒවා පැරණිතම අර්ධ සන්නායක උපාංගවලින් එකක් වන අතර පුළුල් පරාසයක යෙදුම් ඇත.
සිලිකන් ඩයෝඩයක (දීප්තිමත් නොවන ආකාරයේ) ඉදිරි වෝල්ටීයතා පහත වැටීම 0.7V වන අතර ජර්මනියම් ඩයෝඩයක ඉදිරි වෝල්ටීයතා පහත වැටීම 0.3V වේ. ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩයක ඉදිරි වෝල්ටීයතා පහත වැටීම විවිධ දීප්තිමත් වර්ණ සමඟ වෙනස් වේ. ප්රධාන වශයෙන් වර්ණ තුනක් ඇති අතර නිශ්චිත වෝල්ටීයතා පහත වැටීම් යොමු අගයන් පහත පරිදි වේ: රතු ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ වල වෝල්ටීයතා පහත වැටීම 2.0-2.2V, කහ ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ වල වෝල්ටීයතා පහත වැටීම 1.8-2.0V සහ වෝල්ටීයතාව හරිත ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ පහත වැටීම 3.0-3.2V වේ. සාමාන්ය ආලෝක විමෝචනයේදී ශ්රේණිගත ධාරාව 20mA පමණ වේ.
ඩයෝඩයක වෝල්ටීයතාවය සහ ධාරාව රේඛීයව සම්බන්ධ නොවන බැවින් විවිධ ඩයෝඩ සමාන්තරව සම්බන්ධ කිරීමේදී සුදුසු ප්රතිරෝධක සම්බන්ධ කළ යුතුය.
ලක්ෂණ වක්රය
PN හන්දි මෙන්, ඩයෝඩවල ඒක දිශානුගත සන්නායකතාවක් ඇත. සිලිකන් ඩයෝඩයේ සාමාන්ය වෝල්ට් ඇම්පියර් ලාක්ෂණික වක්රය. ඩයෝඩයකට ඉදිරි වෝල්ටීයතාවයක් යොදන විට, වෝල්ටීයතා අගය අඩු වන විට ධාරාව අතිශයින් කුඩා වේ; වෝල්ටීයතාව 0.6V ඉක්මවන විට, ධාරාව ඝාතීය ලෙස වැඩි වීමට පටන් ගනී, එය සාමාන්යයෙන් ඩයෝඩයේ හැරවුම් වෝල්ටීයතාවය ලෙස හැඳින්වේ; වෝල්ටීයතාව 0.7V පමණ වන විට, ඩයෝඩය සම්පුර්ණ සන්නායක තත්වයක පවතී, සාමාන්යයෙන් UD සංකේතය මගින් නිරූපණය වන ඩයෝඩයේ සන්නායක වෝල්ටීයතාවය ලෙස හැඳින්වේ.
ජර්මනියම් ඩයෝඩ සඳහා, හැරවුම් වෝල්ටීයතාවය 0.2V වන අතර සන්නායක වෝල්ටීයතා UD ආසන්න වශයෙන් 0.3V වේ. ඩයෝඩයකට ප්රතිලෝම වෝල්ටීයතාවයක් යොදන විට, වෝල්ටීයතා අගය අඩු වන විට ධාරාව අතිශයින් කුඩා වන අතර එහි වත්මන් අගය ප්රතිලෝම සන්තෘප්ත ධාරාව IS වේ. ප්රතිලෝම වෝල්ටීයතාව නිශ්චිත අගයක් ඉක්මවා ගිය විට, ධාරාව තියුනු ලෙස වැඩි වීමට පටන් ගනී, එය ප්රතිලෝම බිඳවැටීම ලෙස හැඳින්වේ. මෙම වෝල්ටීයතාවය ඩයෝඩයේ ප්රතිලෝම බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවය ලෙස හැඳින්වෙන අතර එය UBR සංකේතය මගින් නිරූපණය කෙරේ. විවිධ වර්ගයේ ඩයෝඩවල බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතා UBR අගයන් වෝල්ට් දස දහස් ගණනක සිට වෝල්ට් දහස් ගණනක් දක්වා විශාල ලෙස වෙනස් වේ.
ප්රතිලෝම බිඳවැටීම
Zener බිඳවැටීම
යාන්ත්රණය මත පදනම්ව ප්රතිලෝම බිඳවැටීම වර්ග දෙකකට බෙදිය හැකිය: Zener බිඳවැටීම සහ Avalanche බිඳවැටීම. ඉහළ මාත්රණ සාන්ද්රණයකදී, බාධක කලාපයේ කුඩා පළල සහ විශාල ප්රතිලෝම වෝල්ටීයතාවය හේතුවෙන්, බාධක කලාපයේ සහසංයුජ බන්ධන ව්යුහය විනාශ වන අතර, සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන සහසංයුජ බන්ධනවලින් මිදී ඉලෙක්ට්රෝන සිදුරු යුගල උත්පාදනය කරයි. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන් ධාරාවෙහි තියුණු වැඩිවීමක් සිදු වේ. මෙම බිඳවැටීම Zener බිඳවැටීම ලෙස හැඳින්වේ. තහනම් උත්තේජක සාන්ද්රණය අඩු නම් සහ බාධක කලාපයේ පළල පුළුල් නම්, Zener බිඳවැටීම ඇති කිරීම පහසු නොවේ.
හිම කුණාටු බිඳ වැටීම
තවත් ආකාරයක බිඳවැටීමක් වන්නේ හිම කුණාටු බිඳ වැටීමයි. ප්රතිලෝම වෝල්ටීයතාව විශාල අගයක් දක්වා වැඩි වන විට, යෙදෙන විද්යුත් ක්ෂේත්රය ඉලෙක්ට්රෝන ප්ලාවිත වේගය වේගවත් කරයි, සහසංයුජ බන්ධනයේ ඇති සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන සමඟ ගැටීම් ඇති කරයි, ඒවා සහසංයුජ බන්ධනයෙන් ඉවතට තල්ලු කර නව ඉලෙක්ට්රෝන සිදුරු යුගල උත්පාදනය කරයි. අලුතින් ජනනය වන ඉලෙක්ට්රෝන සිදුරු විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් මගින් ත්වරණය වන අතර අනෙකුත් සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන සමඟ ගැටී, ආරෝපණ වාහක වැඩි වීම සහ ධාරාවෙහි තියුණු වැඩිවීමක් වැනි හිම කුණාටුවක් ඇති කරයි. මෙම ආකාරයේ බිඳවැටීම avalanche breakdown ලෙස හැඳින්වේ. බිඳවැටීමේ වර්ගය කුමක් වුවත්, ධාරාව සීමා නොවේ නම්, එය PN හන්දියට ස්ථිර හානියක් විය හැකිය.
පසු කාලය: අගෝස්තු-08-2024