Фізіка. 10 клас

Паўправадніковы дыёд. Уласцівасць аднабаковай праводнасці n–p-пераходу выкарыстоўваюць у паўправадніковых прыборах, якія называюць дыёдамі. Для атрымання n–p-пераходу бяруць, напрыклад, крышталь германію з донарнай прымессю. Такі крышталь валодае электроннай праводнасцю (або праводнасцю n-тыпу). Калі ў адну з паверхняў крышталя германію ўплавіць індый, то з прычыны дыфузіі атамаў індыю ў паверхневым слоі германію ўтворыцца зона з праводнасцю p-тыпу. Тая частка крышталя, у якую атамы індыю не праніклі, па-ранейшаму мае проводнасць n-тыпу. Паміж дзвюма зонамі з праводнасцямі розных тыпаў узнікае n–p-пераход (мал. 227.3, а). У паўправадніковым дыёдзе германій служыць катодам, а індый — анодам. Схематычнае абазначэнне дыёда прыведзена на малюнку 227.3, б.

Для аховы ад знешніх уздзеянняў крышталь германію змяшчаюць у герметычны металічны або шкляны корпус (мал. 227.3, в).

У паўправадніковых дыёдаў высокі каэфіцыент карыснага дзеяння, яны даўгавечныя і мініяцюрныя па памерах. Да недахопаў паўправадніковых дыёдаў адносіцца тое, што яны могуць працаваць у абмежаваным інтэрвале тэмператур (ад –70 ºС да 125 ºС). 

Паўправадніковыя дыёды з’ўляюца асноўнымі элементамі выпрамнікаў пераменнага току і дэтэктараў электрамагнітных сігналаў. З дапамогай паўправадніковых дыёдаў можна ажыццявіць непасрэднае ператварэнне энергіі электрамагнітнага выпраменьвання ў электрычную энергію. Такія дыёды называюць фотадыёдамі (гл. мал. 224).

Калі да выхадаў фотадыёда падключыць, напрыклад, рэзістар, то ў электрычным ланцугу праходзіць электрычны ток, які ўзнікае ў выніку дыфузіі праз n–p-пераход неасноўных носьбітаў электрычнага зараду, што ўтвараюцца пад уздзеяннем выпраменьвання, якое падае на фотадыёд. Прычым сіла электрычнага току, што праходзіць праз фотадыёд, лінейна залежыць ад інтэнсіўнасці святла, якое падае на яго. У дадзеным рэжыме фотадыёд працуе як крыніца току (сонечная батарэя). Калі фотадыёд уключаны ў адваротным напрамку, то ён працуе як фотарэзістар і яго можна выкарыстоўваць для кіравання токам у электрычным ланцугу. Фотадыёды прымяняюць у вымяральнай тэхніцы, сістэмах аўтаматыкі.

Святловыпрамяняльны дыёд (святлодыёд) — гэта паўправадніковы прыбор, які пераўтварае электрычную энергію непасрэдна ў светлавое выпраменьванне. Ён уяўляе з сябе мініацюрны паўправадніковы дыёд, змешчаны ў празрысты корпус (гл. мал. 225). Выкарыстоўваючы святлодыёды, вырабляюць, напрыклад, святлодыёдныя свяцільнікі (гл. мал. 226).