кремний диод — это полупроводник, который имеет положительную и отрицательную полярность и может пропускать электрический ток. течь в одном направлении, ограничивая его в другом. Элемент кремний в чистом виде действует как электрический изолятор. Чтобы он мог проводить электричество, в него добавляют небольшое количество других элементов — в процессе, известном как легирование. Они делают заряженный полупроводниковый материал, используемый для создания кремниевых диодов, которые затем часто используются в радиоприемниках, компьютерах, устройствах переменного и 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, изготовлена из кремния р-типа и легирована бором или галлием. Их атомная структура в сочетании с кремнием создает положительный заряд. Добавление фосфора или мышьяка создает отрицательный катод, изготовленный из кремния n-типа аналогичным образом.
Напряжение кремниевого диода имеет прямое смещение 0,7 В. 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. Обычно это напряжение не менее 50 вольт.
В некотором смысле диод можно рассматривать как электрический контрольный клапан, потому что он пропускает избыточную энергию вперед, но обычно не пропускает измеримую сумму обратно в обратном направлении. На самом деле через диод может протекать очень небольшое количество тока в обратном направлении, но оно настолько мало, что пробой цепи из-за такого количества тока обычно случается редко.
Поскольку кремниевый диод обычно пропускает энергию только в одном направлении, его можно использовать для защиты других устройств в цепи, например транзисторы из-за слишком большой мощности и перегорания. Кроме того, специально сконфигурированные кремниевые диоды, известные как диоды Зенера, могут использоваться для поддержания фиксированного напряжения. Они сделаны для того, чтобы при необходимости намеренно отводить некоторое количество электричества назад, чтобы поддерживать его точное количество.
