Напівпровідниковий діод: будову, принцип роботи та основні види
Колись, на зорі розвитку радіотехніки, одним з перших активних елементів, що викликали справжню революцію в створенні всіляких схем, вважалася електронна лампа. Вона була досить великою і дорогою. Але вже в перші десятиліття минулого століття були винайдені детекторні приймачі. Принципові схеми цих пристроїв стали дуже популярними у радіоаматорів, оскільки в кожній з них використовувався порівняно дешевий напівпровідниковий діод. Саме з його первісної назви такі радіоприймачі називалися детекторними. А зараз цей елемент попросту називають діодом. На схемах цей прилад позначають трикутником з вертикальною рискою у вершини, паралельної його основи, а на вигляд він чимось нагадує звичайний резистор, часто має на одному кінці «капелюшок».
Принцип роботи напівпровідникового діода
Пристрій даного елемента складається всього з двох шарів напівпровідника, в ролі якого часто використовують германій або кремній. Перший з них володіє електропровідністю n-типу (негатив), а другий - електропровідністю p-типу (позитив). На їх кордоні утворюється так званий «pn» -Перехід. При цьому зона «р» виступає в якості анода, а область «n» - в ролі катода. Завдяки такому пристрою напівпровідниковий діод містить в собі вільні частки протилежних зарядів. У шарі «р» є позитивні іони, які називають «дірками», а в шарі «n» - негативно заряджені вільні електрони. 
Якщо на катод подати «плюс», а на анод «мінус», однополярні заряди стануть відштовхуватися, на межі переходу між зонами виникне рух частинок і напівпровідниковий діод стане пропускати струм. Але варто поміняти полярність підключення, як іони потягнуться до мінуса, а електрони будуть дрейфувати до плюса, і в підсумку в «р-n» -переході не опиниться носіїв зарядів. Всякий рух всередині такого елемента припиниться, і електричний струм зупиниться. У цьому стані напівпровідниковий діод закритий. Дана властивість цього елемента знайшло собі найширше застосування в радіоелектроніці, але перетворення струму із змінного в постійний - це далеко не єдина його функція. Давайте розглянемо, для чого ще використовую цей прилад.
Яким буває напівпровідниковий діод
Зовні всі різновиди цього радіоелементу дуже схожі один на одного. Відмінності характерні лише для деяких груп, які відрізняються як за низкою параметрів, так і за своєю конструкцією. Спробуємо виділити найпоширеніші модифікації напівпровідникових діодів:
- Випрямний. Як неважко здогадатися з назви, цей тип використовується для отримання постійного струму.
- Стабілітрон. Застосовується для стабілізації вихідної напруги.
- Напівпровідниковий діод Ганна. Використовується для генерування частот діапазоном до десятків гігагерц.
- СВЧ-діод. Відрізняється певними конструктивними особливостями і застосовується в пристроях, що працюють на надвисоких і високих частотах.
- Імпульсний діод. Для нього характерне високу швидкодію і малий час відновлення. Такий тип застосовується в різних видах імпульсної техніки (наприклад, в імпульсному блоці живлення).
- Діод Шотки. Призначений для роботи в стабілізаторах напруги, а також в імпульсних перетворювачах.
- Лавинно-пролітний діод. Здатний генерувати частоти аж до 180 ГГц.
- Світлодіод. У цього типу дуже широкий спектр застосування. Його також часто використовують в різних альтернативних освітлювальних приладах.
- Фотодиод. Має мініатюрну лінзу і управляється світловим потоком. Залежно від свого різновиду може функціонувати як в ультрафіолетовому, так і в інфрачервоному діапазоні спектра.
- Твердотільний лазер. Використовується для зчитування і запису даних на оптичні диски. Приклад використання: побутові CD / DVD-плеєри.
Складно уявити собі нинішній розвиток технологій без цього чудового невеликого приладу.
