Pusvadītāju diodes

Pusvadītāju diode (ventilis) ir divu pusvadītāju kontaktsavienojums, no kuriem vienam piemīt elektronu (n tipa) vadītspēja, bet otram – caurumu (p tipa) vadītspēja. Plānajā n tipa pusvadītāja robežslānī rodas pozitīvs lādiņš, bet p tipa pusvadītāja robežslānī – negatīvs lādiņš. Par sprostslāni jeb p-n tipa pāreju sauc divu robežas slāni, kurā ir mazs lādiņ nesēju (elektronu un caurumu) un liela pretestība. Mazākuma lādiņ nesēju kustība p-n pārejas lauka spēku ietekmē vērsta pretēji vairākuma lādiņ nesēju difūzijas strāvai, un to sauc par dreifa strāvu jeb siltumstrāvu, kas lielā mērā atkarīga no temperatūras. Pusvadītāju diodei piemīt vienvirziena vadītspēja.
Rūpniecībā ražo germānija, silīcija, selēna un vara oksīda diode. Izgatavo divu tipu germānija un silīcija diodes – punkta diodes un virsmas diodes:
1.punkta diode – ievietots germānija kristāls 5 ar elektronu vadītspēju.
2.virsmas diode – germānija plāksne 5, kurai ir elektronu vadītspēja, uzlikta indija tablete, ko diodes izgatavošanas procesā sakarsē līdz 500 0C un kas izkūst tā, ka tās atomi difundē germānijā, veidojot apgabalu ar caurumu vadītspēju.
Silīcija diodes atšķiras no germānija diodēm ne tikai ar pusvadītāja materiālu, bet arī ar dažādām priekšrocībām, proti, ar lielāku robežtemperatūru, ievērojami mazāku sproststrāvu, lielāku caursites spriegumu.
Selēna diode sastāv no alumīnija diska, kas vienas puses pārklāts ar kristāliskā selēna slāni, kam piemīt caurumu vadītspēja. Šis disks ir viens no elektrodiem. Otrs elektrods ir uz selēna slāņa uzklāts kadmija atomi difundē selēnā, veidojot slāni ar elektronu vadītspēju.
Vara oksīda diode sastāv no vara diska ar vara oksīda slāni, pie kurā laba kontakta iegūšanai piespiests svina disks ar liela diametra misiņa radiatoru. Vara oksīda diodēm ir mazs sprostspriegums (10V) un strāvas blīvums (0,1 A/cm2) un tās pārveidotāj ierīcēs nelieto. Tās lieto tikai mēraparātos ar stabilu raksturlīkni.
Par daudz funkcionālu ierīci darbam galvenokārt superaugstu frekvenču apgabalā lieto tuneļdiodi. Tā var darboties arī daudz zemākās frekvencēs nekā vara oksīda diodes, taču tās efektivitāte tad samazinās.
Izgatavojot tuneļdiodi, gan p tipa apgabalā, gan n tipa apgabalā lielā koncentrācijā ievada leģējošus piejaukumus, tāpēc p-n tipa pārejas platums ir visai mazs un pārejas iekšpusē rodas elektriskais lauks ar lielu intensitāti.…