Силовые полупроводниковые диоды. Описание и принцип работы.

Изначально слово диод образовалось от слов «ди» - два и сокращения от «электрод». Полупроводниковый диод – это устройство, который конструктивно имеет 2 вывода для подключения к электрической цепи.

Он обладает свойством пропускать ток в одном направлении, и обладает минимальной проводимостью  – в другом направлении. Такие характеристики диода применяются, к примеру, в различного рода выпрямителях для перевода тока переменного значения в постоянный.

Конструктивно полупроводниковый диод представляет из себя пластину полупроводникового типа, которая состоит из двух участков с различными показателями проводимости:

• дырочного (p – тип);
• электронного (n – тип).

Между этими областями находится граница, которую обозначают как p-n переход. В качестве рабочего элемента выступает германиевый кристалл, который по причине присутствия небольшой добавки обладает n-проводимостью.

Высокой эффективности удалось добиться после изобретения слоистой структуры диода. Двухслойный тип p-n-перехода возникает при наращивании n-слоя на участке с p-проводимостью. После припаивания к каждой части провода, в итоге выйдет полупроводниковый диод, который выступает в роли вентиля – в одну сторону ток проходит свободно, а в другую практически не проходит.

Изготавливаются полупроводниковые диоды из:

• кремния; 
• селена;
• германия и др. 

Работа почти всех приборов полупроводникового принципа заключается в использовании свойств p-n-переходов.

Одной из особенностей полупроводников можно назвать тот факт, что в случае присутствия дополнительных примесей может возникать примесная проводимость. Носители заряженных частиц появляются в случае добавления к кристаллу примесей акцепторного или донорского типа. При изменении количества примеси можно добиться необходимого количества носителей заряда с определенным знаком.

Понизить или же повысить внешний барьер потенциального типа можно при помощи подключения дополнительного источника тока внешнего типа. Прикладывая к p-части положительный полюс, получаем действие внешней силы на удвоенный слой, что приводит к повышению значений тока и напряжения. При смене полярности напряжение упадет практически до нуля. В случае подключения диода к цепи с переменным значением напряжением он будет выполнять функцию выпрямителя, обеспечивая однонаправленный пульсирующий ток. Для снижения амплитуды такой пульсации тока рекомендуется параллельно диоду подключить конденсатор.