접합 다이오드

일부 역사적인 원유가 있었지만 사용 가능한 일부 역사적인 원유가 있었지만 고순도 재료를 사용할 수 있기 전에 사용할 수 있는 반도체 정류기였습니다. Ferdinand Braun은 1874년에 점 접촉 정류기를 기반으로 한 황화납 PbS를 발명했습니다. 1924년에 아산화 구리 정류기가 전력 정류기로 사용되었습니다. 순방향 전압 강하는 0.2V입니다. 선형 특성 곡선이 아마도 Cu₂ O는 D'Arsonval 기반 멀티미터에서 AC 스케일의 정류기로 사용되었습니다. 이 다이오드도 감광성입니다.

산화 셀레늄 정류기는 최신 전력 다이오드 정류기가 출시되기 전에 사용되었습니다. 이들과 Cu₂ O 정류기는 다결정 소자였습니다. 광전 셀은 한때 셀레늄으로 만들어졌습니다.

반도체 이전

현대 반도체 시대 이전에 초기 다이오드 애플리케이션은 무선 주파수 검출기였습니다. , 라디오 신호에서 오디오를 복구했습니다. "반도체"는 광물 방연광, 황화납, PbS의 다결정질 조각이었습니다. 고양이 수염으로 알려진 뾰족한 금속 와이어 다결정 광물 내 결정의 한 점과 접촉했습니다. (아래 그림) 교환원은 고양이 수염을 움직여 방연광에서 "민감한" 부분을 찾기 위해 노력했습니다. 아마도 제어되지 않는 불순물의 가변성으로 인해 결정 전체에 무작위로 분포된 P 및 N형 반점이 있었을 것입니다. 덜 자주 광물 철 황철광, 바보 금이 사용되었으며 광물 카보런덤, 탄화규소, SiC, 다른 검출기의 일부도 사용되었습니다. 아마도 제어되지 않는 가변성으로 인해 결정 전체에 무작위로 분포된 P 및 N형 반점이 있었던 것 같습니다. 불순물. 덜 자주 광물 철 황철광, 바보 금, 광물 카보런덤, 탄화규소, SiC, 다른 탐지기, 폭스홀 라디오의 일부가 사용되었습니다. , 날카로운 연필심으로 구부러진 안전핀에 묶여 녹슨 파란색 날 일회용 면도날에 닿았습니다. 이 모든 것은 진동으로 인해 쉽게 잃어버리는 민감한 지점을 찾는 데 필요했습니다.

수정 감지기

광물을 N이 도핑된 반도체로 교체하면(아래 그림(a)) 전체 표면이 민감해져서 더 이상 민감한 부분을 찾을 필요가 없습니다. 이 장치는 1906년 G.W.Pickard에 의해 완성되었습니다. 뾰족한 금속 접촉은 반도체 내에 국부적인 P형 영역을 생성했습니다. 금속 점은 제자리에 고정되었고 전체 점 접촉 다이오드 기계적 및 전기적 안정성을 위해 원통형 본체에 캡슐화됩니다. (아래 그림(d)) 회로도의 음극 막대는 물리적 패키지의 막대에 해당합니다.

실리콘 점 접촉 다이오드는 레이더 수신기에서 기가 헤르츠 무선 주파수 에코 신호를 감지하여 제2차 세계 대전에서 레이더에 중요한 기여를 했습니다. 명확히 해야 할 개념은 점 접촉 다이오드가 접합 다이오드 및 현대 반도체보다 수십 년 앞서 왔다는 것입니다. 오늘날까지도 점 접촉 다이오드는 낮은 정전 용량 때문에 마이크로파 주파수 감지의 실용적인 수단입니다. 게르마늄 점 접촉 다이오드는 오늘날보다 한 번 더 쉽게 사용할 수 있었으며 자체 전원 크리스탈 라디오와 같은 일부 응용 분야에서 더 낮은 0.2V 순방향 전압에 선호되었습니다. 점 접촉 다이오드는 넓은 대역폭에 민감하지만 접합 다이오드에 비해 전류 용량이 낮습니다.

현대 다이오드

<강한>

실리콘 다이오드 단면:(a) 점 접촉 다이오드, (b) 접합 다이오드, (c) 도식 기호, (d) 소신호 다이오드 패키지.

오늘날 대부분의 다이오드는 실리콘 접합 다이오드입니다. 위 그림(b)의 단면은 단순한 PN 접합보다 약간 더 복잡해 보입니다. 그러나 여전히 PN 접합입니다. 음극 연결에서 시작하여 N ⁺ 이 영역이 극성과 아무 관련이 없는 과도하게 도핑되었음을 나타냅니다. 이것은 다이오드의 직렬 저항을 감소시킵니다. N ^- 영역은 (-)로 표시된 대로 약하게 도핑됩니다. 광 도핑은 고전압 전력 정류기 다이오드에 중요한 역항복 전압이 더 높은 다이오드를 생성합니다. 저전압 다이오드, 심지어 저전압 전력 정류기는 도핑이 많을수록 순방향 손실이 더 낮습니다. 가장 무거운 수준의 도핑은 낮은 역항복 전압용으로 설계된 제너 다이오드를 생성합니다. 그러나 과도한 도핑은 역 누설 전류를 증가시킵니다. P ⁺ 양극 접촉의 영역은 도핑된 P형 반도체로 좋은 접촉 전략입니다. 유리 캡슐화 소신호 접합 다이오드는 10~100mA의 전류가 가능합니다. 플라스틱 또는 세라믹으로 캡슐화된 전력 정류기 다이오드는 1000암페어의 전류를 처리합니다.

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