Elektro-luminiscenční diody - Ročníková práce z elektrotechnologie

Usměrňovací dioda

Obsahuje jediný přechod PN. Materiálem je křemík nebo germanium. Používá se k usměrňování střídavého proudu.

Voltampérová charakteristika udává závislost proudu na napětí.

V propustném směru má lepší vlastnosti dioda germaniová, v závěrném křemíková. Křemíkové diody mají větší průrazné napětí, menší teplotní závislost a větší přípustnou provozní teplotu (jsou lepší).

Hrotová dioda

Používá se k usměrňování malých střídavých proudů o vysokých kmitočtech. Přechod PN vznikne mezi destičkou polovodiče N a hrotem wolframového drátu. Po projití proudového impulsu se v místě dotyku vlivem tepla změní struktura polovodičového krystalu na typ P.

Plošná dioda

Užívá se pro usměrňování velkých střídavých proudů.

Diody s přivařeným hrotem

Přechod PN je plošný slitinový přechod malých rozměrů. Je vytvořen přivařením zlatého hrotu s přísadou galia k základní destičce typu N. Hrot se přivaří teplem vzniklým při průchodu proudového impulsu. V místě dotyku se změní vodivost typu N a vodivost typu P. Tyto diody jsou mechanicky odolnější než diody hrotové. Používají se pro rychlé spínání impulsu.

Stabilizační (Zenerova) dioda

Je to křemíková plošná dioda, pracuje v závěrném směru. Po dosažení Zenerova napětí Uz se velmi rychle zvětší proud.

V této oblasti odpovídá velké změně proudu malá změna napětí. Zenerova dioda se používá ke stabilizaci napětí, jako ochrana proti přepětí, jako zdroj referenčního napětí apod.

Tunelová (Esakiho) dioda

Je to plošná germaniová dioda, pracuje v propustném směru, nemá usměrňovací účinek. V pracovní oblasti má dioda záporný odpor. V této oblasti může pracovat jako zesilovač nebo oscilátor nízkofrekvenčního napětí. Užívá se v klopných obvodech logických členů a v oscilátorech.

Stykové usměrňovače

Využívají usměrňujícího účinku přechodu polovodič-kov.

a) Selenový usměrňovač

Na nosnou destičku z poniklovaného železa nebo z hliníku se napaří vrstva selenu s vodivostí P. Na tuto vrstvu se nanese protielektroda z olova a kadmia. Po tepelném zpracování destičky vznikne přechod mezi selenem a olovem. Destičky jsou kruhové nebo čtvercové. Mohou se spojovat do série (při požadavku vyššího závěrného napětí) nebo paralelně (při potřebě většího proudu).

b) Kuproxidový usměrňovač

Na měděné destičce se oxidací v peci za přístupu vzduchu vytvoří z jedné strany vrstvička oxidu měděného, což je polovodič typu P.

Luminiscenční diody

Je to polovodičová dioda s jedním PN přechodem, u níž se využívá zářivé rekombinace nosičů náboje. Luminiscenční dioda pracuje jako přímý měnič elektrické energie na světelné záření.

Z hlediska vlastností lze luminiscenční diody rozdělit:

1. Světelné emisní diody – jsou to luminiscenční diody emitující nekoherentní světelné záření, když je na diodu přivedeno závěrné napětí nebo když diodou prochází propustný proud (nejčastější případ). Vlnové délky vydávaného záření mohou být ve viditelné nebo infračervené části spektra. Podle užití je rozdělujeme na:

   1. Indikační světelné diody – jsou to luminiscenční diody emitující nekoherentní světelné záření ve viditelném spektru, při průchodu propustného proudu (nejčastější případ) nebo je-li na ně přivedeno závěrné napětí.

   2. Světelné emisní diody pro foto chemické detektory – jsou to luminiscenční diody u nichž je spektrum vydávaného záření přizpůsobeno pro činnost s fotografickým materiálem nebo filmem.

   3. Impulsové světelné emisní diody – jsou to luminiscenční diody navržené pro generaci impulsů záření.

   4. Modulátorové světelné emisní diody - jsou to luminiscenční diody navržené pro funkci ve zdrojích modulovaného záření.