Ярим ўтказгичли диодлар

Германийли диоднинг асоси бўлиб германий монокристаллидан кесилган, қалинлиги тахминан 0,3 мм ли пластинка хизмат қилади, у электронли электр ўтказувчанликка эга, яъни унда бешинчи группа элементларидан бири (одатда сурьма ёки мишьяк) аралашган. Пластинка юзаси диод токига боғлиқ, у қанча катта бўлса, пластинка шунча катта бўлади. Шу пластинкага учинчи группа элементи - индий бўлакчаси қўйилади (2.3 - расм) ва у вакуум печида германий билан эритилади. Бундай термик ишлов вақтида термодиффузия натижасида индий атомлари германий пластинкасига ўтади ва кейинчалик акцептор бўлиб, германийда тешикли электр ўтказувчанликка эга бўлган қатлам вужудга келтиради. Индий бўлакчасига юқоридан металл ток ўтказувчи пайвандланади, у пластинкани юқоридаги электрод билан туташтиради. Пастки электрод германий билан контакт ҳосил қилиши керак, яъни вентилли ўтиш ҳосил қилмаслиги керак. Тўғрилагични ташқи таъсирлардан ҳимоялаш учун уни герметик корпусга жойлаштирилади.
Германийли вентилларнинг камчиликлари қуйидагилардан иборат: биринчидан, улар температура ўзгаришига сезгир–55–60°С дан юқори температурада уларда электр параметрларининг қайтмас ўзгариши содир бўлади; иккинчидан, ички қаршиликларикинг фарқи туфайли кетма-кет улашда бу вентиллар кучланишни тенг тақсимламайди ва вентилларнинг хусусий кучланишларини тенглаштириш учун резисторлар орқали шунтлашга тўғри келади, бу эса фик ни ва қурилманинг тўғрилаш коэффициентини камайтиради.
Кремнийли диоднинг асосий қисми электронли электр ўтказувчанликка эга бўлган юпқа кремний пластинкасидир. Бу пластинка алюминий бўлаги билан - учинчи группа элементи билан қотиштирилади: алюминий атомларининг кремний ичига ўтиши, унда ковакли электр ўтказувчанликка эга бўлган қатлам вужудга келтиради, пластинкада эса
р - n ўтиш ҳосил бўлади.
Агар селенли ва германийли диодлар солиштирилса, у ҳолда германийли юқори ф.и.к. га, кичик ўлчамга эга, лекин селенли диодлар арзон бўлгани учун саноатда селенли вентиллар ишлаб чиқарилиши давом этмоқда. Улар нисбатан кичик қувват керак бўлганда, фойдали иш коэффициентлари эса иккинчи даражали аҳамиятга эга бўлганда ўрнати-лади. Селенли вентилнинг массаси (арматураси билан бирга) 1 Вт тўғриланган қувватга ўртача 15-18 г ни ташкил қилади.
Битта селенли элемент 12—36 В га узоқ муддат чидайди. Шунга эътибор бериш керакки, вентилнинг тешилиш кучланиши (селенли учун 50—80 В) билан давомли рухсат этилган кучланишни фарқ қилиш керак.
Кўп ҳолларда селенли вентилнинг махсус камчилиги - шаклини ҳисобга олишга тўғри келади. Агар бундай вентиль узоқ вақт ишлатилмаган бўлса, унда у кучланишга уланиши билан нормал тўғриламайди, балки маълум вақтдан кейин ишлайди. Электр ўлчаш қурилмалари ва автоматика учун вентилнинг бундай ишлаши тўғри келмайди.
Кремнийли вентиллар германийликка нисбатан анча катта тўғри қаршиликка эга, лекин уларнинг тескари қаршиликлари ҳам катта. Бундан ташқари, кремнийли диодларнинг афзаллиги шундаки, улар иш температурасининг 180—200°С гача ошишига йўл қўяди ва демак, жуда катта ток зичлигига ҳам йўл қўяди. Натижада бир хил қувватда кремнийли вентилларнинг ўлчамлари анча кичик. Лекин ярим ўтказгичли асбоблар учун керакли жуда соф кремнийни олиш ва уни шу ҳолатда сақлаш жуда катта қийинчиликлар билан боғлиқ. Шу туфайли ҳатто кремний ер шарида кислороддан кейин энг кўп тарқалган элемент бўлишига қарамай кремнийли ярим ўтказгичли асбоблар қиммат туради.
Техника ривожланишининг умумий йўналиши - ҳамма бошқа турдаги вентилларни (масалан, электр куч қурилмаларида ионли—симобли вентилларни кремнийли тиристорлар билан алмаштириш) кремнийли вентиллар билан алмаштириш жуда катта техник - иқтисодий фойда беради.
Нуқтали диодлар бир неча миллиампер токка мўлжалланган. Улар электрон ўтишли юпқа ярим ўтказгич плстинкадан ясалади (2.4 - расм). Нуқтали электр ўтиш ярим ўтказгич пластинка 7 ва учи ўткирлашган алюмин ёки индий билан қопланган метал пружина – сим 4 ларнинг жипслашган жойида 6 ҳосил бўлади. Одатда нуқтали диодлар n -типдаги германийдан, металл пружина (диаметри 0,05-0,1 мм) юпқа симдан таёрланади ва n - типли германий учун у акцептор (масалан, бериллий) ҳисобланади. Баъзан янада яхшироқ р-n ўтиш ҳосил бўлиши учун пружина учи индий билан қопланади. Агар диод орқали қисқа импульсли ток (бир неча ампер) ўтказилса металл учидаги қоплама эриб ярим ўтказгич пластинка ичига ўтади ва бошқа типдаги ўтиш қатламини ҳосил қилади. Ана шу қатлам билан пластинка орасида ярим сферик шаклда
р-n ўтиш 6 ҳосил бўлади.