Что такое кремниевый диод?

Кремниевый диод — это полупроводник, который имеет положительную и отрицательную полярность и может пропускать электрический ток в одном направлении, ограничивая его в другом. Элемент кремний , в чистом виде действует как электрический изолятор. Чтобы он мог проводить электричество, мельчайшие количества других элементов — в процессе, известном как легирование. — добавляются к нему. Они делают заряженный полупроводниковый материал, используемый для создания кремниевых диодов, которые затем часто используются в радиоприемниках, компьютерах, источниках питания переменного/постоянного тока (AC/DC), а также в качестве датчиков температуры и радиации, среди прочего.

Когда изготавливается кремниевый диод, он имеет как положительную, так и отрицательную сторону, а также связь между ними, известную как p–n-переход. . Две стороны с разным зарядом являются результатом добавления в кремний разных элементов. Положительная сторона, известная как анод изготовлен из кремния p-типа, легирован бором или галлием. Их атомная структура в сочетании с кремнием создает положительный заряд. Добавление фосфора или мышьяка аналогичным образом создает отрицательный катод из кремния n-типа.

Напряжение кремниевого диода имеет прямое смещение 0,7 вольта. Это означает, что для питания диода необходимо 0,7 вольта. Как только это количество энергии пройдет через него, он будет проводить электрический ток через свой p-n-переход. Это также предотвратит протекание большей части тока в обратном направлении. Каждый кремниевый диод имеет максимальное напряжение, которое может быть приложено к нему в обратном направлении, прежде чем он выйдет из строя. Как правило, это напряжение не менее 50 вольт.

В некотором смысле диод можно рассматривать как электрический обратный клапан, потому что он пропускает избыточную энергию вперед, но обычно не пропускает измеримое количество энергии обратно. На самом деле через диод может протекать в обратном направлении очень небольшой ток, но он настолько мал, что выход из строя цепи из-за такой силы обычно случается редко.

Поскольку кремниевый диод обычно пропускает энергию только в одном направлении, его можно использовать для защиты других устройств в цепи, таких как транзисторы, от слишком большой мощности и перегорания. Кроме того, специально сконфигурированные кремниевые диоды, известные как Zener диоды, можно использовать для поддержания фиксированного напряжения. Они сделаны для того, чтобы при необходимости намеренно отводить некоторое количество электричества назад, чтобы поддерживать его точное количество.