Диод бол хамгийн энгийн хагас дамжуулагч төхөөрөмж юм. Энэ нь хоёр утастай бөгөөд цахилгаан гүйдэл дамжуулах one-way gate-ийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Хагас дамжуулагч нь сайн дамжуулагч ч биш, тусгаарлагч ч биш юм. Гэсэн хэдий ч тэдний эсэргүүцлийг допинг гэж нэрлэгддэг процессоор хянаж, эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх эсвэл багасгах боломжтой. Ийм учраас хагас дамжуулагч нь маш ашигтай байдаг.
Цэвэр хагас дамжуулагчийг хүсч буй чанартайгаар авахын тулд допинг ашиглан өөрчлөх шаардлагатай. Допинг гэдэг нь материалд хольцын атом нэмж оруулах үйл явц юм.
Электроникийн хагас дамжуулагч материал нь n-төрөл ба p-төрөл гэсэн хоёр үндсэн төрөл байдаг.
Цахиурын (эсвэл германий) допинг нь тухайн материал n-төрөл эсвэл p-төрөл эсэхийг тодорхойлно.
N-төрөл ба P-төрлийн материал
N төрлийн хагас дамжуулагч материалыг үйлдвэрлэхийн тулд arsenic, phosphorous, antimony, bismuth болон бусад pentavalent элементүүдийг янз бүрийн хэмжээгээр нэмдэг.
Pentavalent гэдэг нь атомын хамгийн гадаад бүрхүүлд (валент бүрхүүл) таван электрон байна гэсэн үг бөгөөд цэвэр цахиурт pentavalent бодис нэмэхэд таван электроны дөрөв нь цахиурын атомуудтай холбогдож, тав дахь нь чөлөөт электрон болно. Доорх зураг үүнийг харуулж байна.
Дээрх зурган дээрх тав дахь электрон нь ковалент бондын нэг хэсэг биш (бусад дөрвийн адил) бөгөөд салахын тулд бага хэмжээний энерги шаарддаг.
P хэлбэрийн хагас дамжуулагч материалыг үйлдвэрлэхийн тулд хөнгөн цагаан, галли, бор, индий болон бусад зүйлийг янз бүрийн хэмжээгээр нэмнэ.
Энэ хувилбар нь дээрх зурагтай төстэй бөгөөд зөвхөн нэмэлт электроны оронд бид нэмэлт нүхтэй болно.
Нүх нь эерэг цэнэгтэй адил юм. Өөрөөр хэлвэл нүх нь электрон байхгүй байх явдал юм. Дээрх зургийг харахад As атомыг одоо Al атом гэж төсөөлөх юм. Al атомын валантын бүрхүүл дэх бүх электронууд оролцож, цахиурын атомуудтай холбогдоно. Гэхдээ Al (болон бусад материалууд) бүгд гурвалсан атомууд учраас дөрөв дэх электрон байх ёстой хоосон орон зай эсвэл “нүх” байх болно.
Диод: практик тал
Дээр дурдсан бүхэн диод хэрхэн ажилладаг тухай онолыг тайлбарласан болно.
Доорх зураг дээр ердийн диодын схемийн тэмдэг байрлаж байна.
Анод нь эерэг тал (p төрлийн материал), катод нь сөрөг тал (n төрлийн материал) юм.
Хүчдэлийн эх үүсвэр нь катод дээрх эх үүсвэрийн сөрөг төгсгөл ба анод дээрх эерэг төгсгөлтэй диод руу холбогдох үед диод нь forward biased байна.
Эндээс харахад диод нь унтраалга шиг ажилладаг гэсэн дүгнэлтэд хүрнэ.
