Საოცარი ნახევარგამტარული მოწყობილობა - გვირაბის დიოდი

ორი განსხვავებული მედიის - ნახევრად-კონდიციონერისა და ლითონის შორის დამაკავშირებელი მონაკვეთის მონაცვლეობის შესწავლის მექანიზმის შესწავლისას ჰიპოთეზა შეიმჩნევა, რომ იგი დაფუძნებულია დამუხტული მატარებლების ე.წ. გვირაბების ეფექტზე. თუმცა, იმ დროს (1932) ნახევარგამტარული ტექნოლოგიების განვითარების დონე არ გვაძლევდა გამოცდილების გამოცნობას. მხოლოდ 1958 წელს იაპონიელმა მეცნიერმა ესკიმ შეძლო ბრწყინვალედ დაამტკიცა, რომელმაც შექმნა პირველივე გვირაბის დიოდი. საოცარი თვისებების წყალობით (კერძოდ, სიჩქარე), ამ მოწყობილობამ სხვადასხვა ტექნიკური სფეროს სპეციალისტების ყურადღება მიიპყრო. აქვე აღსანიშნავია, რომ დიოდური არის ელექტრონული მოწყობილობა, რომელიც არის ორი სხვადასხვა მასალის კომბინაცია ერთ შემთხვევაში, სხვადასხვა ტიპის კონდიციურობით. აქედან გამომდინარე, ელექტრო მიმდინარე შეიძლება გაიაროს ეს მხოლოდ ერთი მიმართულებით. პოლარობის გადატრიალება იწვევს დიოდის "დახურვას" და მისი წინააღმდეგობის ზრდას. გაზრდის ძაბვის მივყავართ "ავარია".

განვიხილოთ, თუ როგორ მუშაობს გვირაბის დიოდი. კლასიკური rectifier ნახევარგამტარული მოწყობილობა იყენებს კრისტალების თანხის მინარევებისაგან არაუმეტეს 10 დან 17 (-3 სმ). და რადგან ეს პარამეტრი უშუალოდ უკავშირდება უფასო საფასურის ნომრებს, აღმოჩნდება, რომ ეს უკანასკნელი არასდროს უნდა იყოს უფრო მეტი ვიდრე განსაზღვრული ზღვარი.

არსებობს ფორმულა, რომელიც საშუალებას იძლევა განსაზღვროს შუალედური ზონის სისქე (გარდამავალი pn):

L = ((E * (Uk-U)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na * Nd)) *

სადაც Na და Nd არის ionised მიმღები და დონორების რაოდენობა, შესაბამისად; Pi-3.1416; Q არის ელექტრონული საფასურის ღირებულება; U არის შეყვანის ძაბვა; ბრიტანეთი გარდამავალი მონაკვეთის პოტენციური განსხვავებაა; E არის დიელექტრიკული მუდმივის ღირებულება.

ფორმულის შედეგია ის ფაქტი, რომ კლასიკური დიოდინის pn კუპე ხასიათდება დაბალი დონის სიძლიერით და შედარებით დიდი სისქით. ელექტრონებისთვის თავისუფალი ზონის შესასვლელად მათ დამატებითი ენერგია სჭირდებათ.

გვირაბის დიოდი იყენებს თავის დიზაინში ისეთი ტიპის ნახევარგამტარებს, რომლებიც ცვალებადი შინაარსის შეცვლას 10-დან 20 (-3 სანტიმეტრი) სიმძლავრისკენ შეცვლიან. ეს იწვევს ტრანზიციის სისქის მკვეთრ შემცირებას, pn რეგიონში რეგიონის მძლავრი ზრდის ძლიერ ზრდას და, შესაბამისად, გვირაბის გადაკვეთის გამოჩენა, როდესაც ელექტრონს არ საჭიროებს დამატებით ენერგიას ენერგეტიკულ ჯგუფში შესვლა. ეს იმიტომ ხდება , რომ ნაწილაკების ენერგია არ იცვლება, როგორც ბარიერი გადის. გვირაბის დიოდური ადვილად გამოირჩევა ჩვეულებრივი პიკეტიდან მისი ამჟამინდელი ძაბვის დამახასიათებელი ნიშნით. ეს ეფექტი ქმნის სახის მისალმებას - დიფერენციალური წინააღმდეგობის უარყოფითი ღირებულება. აქედან გამომდინარე, გვირაბის დიოდები ფართოდ გამოიყენება მაღალი სიხშირის მოწყობილობებში (ამცირებენ pn- ის სისქის სისქეს ასეთი მოწყობილობის მაღალსიჩქარიანი), ზუსტი საზომი მოწყობილობა, გენერატორები და, რა თქმა უნდა, კომპიუტერული ტექნოლოგიები.

მიუხედავად იმისა, რომ გვირაბის ეფექტურობა მიმდინარეობს ორივე მიმართულებით, დიოდის პირდაპირი მიერთებით, გარდამავალი ზონის ინტენსივობა იზრდება, ამცირებს ელექტრონავების რაოდენობას გვირაბში. ძაბვის ზრდა იწვევს გვირაბის სრული გაუჩინარებას და ეფექტი მხოლოდ ჩვეულებრივი დიფუზურია (როგორც კლასიკურ დიოდებში).

ასევე არსებობს მსგავსი მოწყობილობების სხვა წარმომადგენელი - შეცვლილი დიოდი. ეს არის იგივე გვირაბის დიოდი, მაგრამ შეცვლილი თვისებები. განსხვავება ისაა, რომ საპირისპირო კავშირის გამტარუნარიანობა, რომელშიც ჩვეულებრივი გამოსწორების მოწყობილობა "დაიხურება", უფრო მაღალია, ვიდრე პირდაპირი. დარჩენილი მახასიათებლები შეესაბამება გვირაბის დიოდოს: სიჩქარე, მცირე შიდა ხმაური, ცვლადი კომპონენტების გამოსწორების უნარი.