Krystal dioda

Polovodičové diody - elektrické zařízení s p-n-přechodu, který má nelineární charakteristiku proud-napětí. Přístroj použitý pro aktuální rektifikace součástí mostů různých druhů. Polovodičová dioda obvod je uveden na tmavé (méně transparentní) trojúhelník s vrcholem a kolmá funkce na katodě (n-region).

Základní pojmy a definice

Polovodičovým dioda je přijat do řady tříd, správně identifikovány jako oddělené rodině. To varikapovou, Zenerovy diody, LED diody, a tak dále. Obecné se stává přítomnost jednoho p-n-přechodu. Tube usměrňovací diody jsou také nazývány. V této souvislosti a platnými polovodičového epitetem poznamenat, přítomnost p-n-přechodu.

Diody jsou ceněné pro význačnými rektifikační vlastnosti. Proud protéká p-n-přechodu v jednom směru, který řeší širokou škálu technických problémů. Hmota aplikována napravit vlastnosti polovodičů a integrovaných obvodů, včetně krystalů. I když se vytvoří procesory z větší části na substrátu tranzistory zahrnuty vnímány jako dva polovodičové diody dopředu. Redundance je odůvodněn sjednocení technologického cyklu.

Rektifikační vlastnosti polovodičové diody jsou viditelné na příkladu sulfidu mědi. To není obtížné číst v historické informace níže. Kromě toho jsou polovodičové diody jsou založeny na jakýchkoliv přírodních minerálních nekovů IV, V a VI skupiny různé oxidy, slitiny organických barviv (LED diody použít pro určené třídy látky).

Historie vývoje polovodičové technologie

První „krystal“ diody

Opačný ke společné víře již dlouho známo, že rektifikační vlastnosti kov-polovodič (Schottkyho diody). Široce polovodičové technologie se začala rozvíjet mílovými kroky po druhé světové válce. Příčiny nehody:

1. V válce, většina zemí vedl výzkum nových technologií. Například jsem se narodil a byl okamžitě utajeny tranzistor. Stejně jako první operační zesilovač, které mají být použity k pohonu neprůstřelnou obranný systém proti letadla. Tento vynález může být použit pro zobrazení světla, první práce v uvedené oblasti bylo provedeno na počátku 30-tých let XX století.
2. Cca 10 let před vypuknutím druhé světové války, většina zemí se objevily v průběhu budoucích událostí. Není divu, že byl držen v tajnosti oblíbených položek informací.
3. Vezmeme-li v úvahu fašistického Německa, jeho vláda z důvodu dlouhé-ochraňoval nepřátelství odmítá komunikovat s ostatními evropskými mocnostmi. Příležitost byla výsledek první světové války.

To znamená, že polovodičové technologie se začala rozvíjet v podmínkách nově vytvořené Organizací spojených národů, s cílem zajistit mír v zemi, a přijal jeho chartu. Usměrňovací vlastnosti polovodičů jsou viditelné německý vědec Karl Ferdinand Braun, Dostat se na pár Marconi Nobelovy ceny za rozvoj bezdrátového telegrafu (rádio) v 1909. Bohužel, neexistuje žádná možnost najít práci překlady «über die Stromleitung durch Schwefelmetalle», publikovaný v časopise Annalen der Physik und Chemie v roce 1874 pod číslem 153.

O dva roky dříve, v březnu 1872, Karl získal doktorát za svou práci v oblasti vibrační řetězce. Pak zůstává na berlínské univerzitě. Vědecký ředitel práce, Georg Quinckeho, byl přidělen do Würzburgu, a to jak sledovat, kde je kladen důraz na vodivost materiálu. Zveřejnil zprávu o průchodu proudu přes roztavených solí a opravuje vlastnosti plynových vrstev s různou vodivostí. Zpočátku zaujal soli olova, Carl Braun dosáhla nakonec sulfidu mědi.

Listopad 23, 1874 s ohledem na pracovní funkce pro diskusi umělých a přírodních vzorky materiálu z hlediska elektrické vodivosti. Vybrané zjištěno, že tento rozdíl v odporu v závislosti na směru 30%. Bylo zjištěno, že v jednom směru vodivosti vzorku je závislá na intenzitě proudu měřeného proudu od galvanometru. Tak jsme objevovat a vlastnosti nelineární materiál, nyní vystaveny polovodičovými diodami. Současně účinek byl závislý na způsobu použití kovových elektrod, což ukazuje, anizotropie detekován vlastnosti.

V té době to bylo považováno za nevysvětlitelné děje, pozorovaný výsledek v rozporu známých vědeckých poznatcích. V současné době je známo, že kov-polovodič má rektifikační vlastnosti na stejné úrovni jako p-n-přechodu. Rozdíl je v tom, že první napětí klesnout méně. V souladu s tím, polovodiče Schottkyho diody jsou použity jako usměrňovače ve výstupních fázích napájecích zdrojů. V uvedeném času Werner Siemens objevili jednostranná vodivosti selenu krystaly. Ale Brown přidal další řadu materiálů, mimo jiné - psilomelane (manganové rudy), vytvářet první anténní (tečka) diody.

První detektor pro rádio

Hnědé nápady našel praktické aplikace Jagadis Chandra Bos, shromážděné první detektor pro rádiovou frekvenci milimetrové vlny galenit (sulfid olovnatý), a získal americký patent číslo 755,840, podané 30.září 1901 a byl schválen v březnu 1904. Bengálská vědec zprávu o vynálezu v roce 1899 Royal Society of England. Již v prosinci 1901 se jednotka používá k dešifrování transatlantický telegrafní přenos Marconi.

Brzy nové detektory:

• Patentu číslo 836531, podané 20. srpen, 1906 Greenleaf Pickard, vyznačuje se tím, že se poprvé zde odkazuje na krystalu křemíku (s anglicky. - silikon).
• Henry Dunwoody březen 23, 1906 účely rektifikační aktuální použití karbidu křemíku (karborundum). Materiál nejprve syntetizovány a teprve později nalezen v troskách spadlého meteoritu.

Některé detektor krystal čas byl použit a dokonce dal směrových LED v elektronice, ale s vynálezem elektronek polovodičů šly na zadní hořák. A tak se stalo, aby poválečných letech. Od počátku 50. let a proti vstupu tranzistory použít, a co je nejdůležitější - germanium polovodičů technologie se vyvíjí mílovými kroky dnes.

vysvětlení nalezeno

Teprve v roce 1928, Arnold Sommerfeld a mladí Felix Bloch (Bloch elektrony) vysvětlil otevření Brown z hlediska kvantové mechaniky. V prvním přiblížení se nový směr vědy není těžké se naučit ze záznamů v roce 1931 na kvantovém mechanika elektronů v krystalových mřížkách autorem Gronich a Penny Groningen University. Rusky mluvící čtenáře snazší seznámit se s jednorozměrné modelu pohybu elektronů v periodickém poli, který se poprvé jasně ilustruje povahu výskytu energetických skupin v krystalu.

Je ukázáno, že distribuční funkce energie je kontinuální. Předloží povolenou plochu, oddělené zakázáno. V současné době na teorii je známo, že každý student kurzu fyziky, ale průkopníkem zcela dána Shockleym, že to není tak úplně pravda. Ve skutečnosti, kompletní teorie, která dobře souhlasí s praxí, shrnul v rámci polovodičů Hans Bethe v roce 1942 (o několik let později slavné kolegy).

Prudký rozvoj polovodičové technologie

V poválečných letech, přínos výroby polovodičové technologie nebyly dosud jasné. Na začátku výroby 50 let je obsazena dvěma americkými společnostmi:

1. Texas Instruments (1951 - věnováno spin-off ze Spojených geofyzikální služby) s 1950 produkuje polovodičových tranzistorů, a dnes má hlavní roli ve výrobě elektronických komponenty. Notorious Jack Kilby, vynálezce integrovaných obvodů, pracující v uvedené společnosti. V době, kdy v polovině 50. Texas Instruments získal první místo z hlediska obratu ve výrobě polovodičových technologií.
2. Zanikající společnost Transitron, která byla založena v roce 1952 Leo a David bakalář, od roku 1955 na stejné úrovni jako Texas Instruments vyrábí více než třetina všech polovodičových součástek během několika let, on se zvedl topy. Parent pro Texas Instruments společnost existuje od roku 1930, pracoval ve válce na vládu a těší široké oblibě. V roce 1961 Transitron znamená obrat ve výši 40 milionů. dolarů. A to je na první ropné krize! David byl uveden jako prezident až do roku 1984, společnost přestala existovat několik let.

Transitron pokles začal v 60. letech, když se špatně opuštěný nové směry. Řeč je o integrovaných obvodů. Vyhlídky získal křemík, ale především kvůli slávě Německa. Pro více informací o příčinách této situace lze nalézt v tématu o bipolárních tranzistorů.

Přidejte v polovodičové technologii vyžadovat tak vysoký stupeň čistoty křemíku, že v době, kdy v polovině XX století, výroba vyšel extrémně drahé. Zároveň germania zařízení ukazují menší mezní teplotu (85 stupňů Celsia) a při přehřátí snadno selhat. Je snadné pochopit, proč Transitron, odmítl investovat do inovací, od poloviny 60. let začala trpět vážné ztráty.

Nedávné Síla společnosti byly odebrány vyvíjí vlastní mikroprocesor, který neměl komerčního úspěchu. Mimochodem, germanium, podle některých odhadů bude opět velmi perspektivní a polovodičový prvek. Například na základě vytvořila a usměrňovače. A to nejen na rádiu, ale také průmyslové sítě 50 Hz 220 V, což z nich dělá slibné jako náhrada objemných relé.

Shockley Semiconductor diody

V roce 1956, William Shockley založena v Palo Alto (Kalifornie), jeho vlastní společnosti v Sauf Antonio Road 391. Jedná se o první podnik zabývající se polovodičů, v místě, kde se nachází slavné Silicon Valley. Hlavním produktem byl 4-vrstva dioda, nazvaný mezi odborníky tranzistoru diodu nebo Shockleyho diodou.

Podle autorů zařízení přišel nahradit konvenční relé v odvětví komunikací. Ale kvůli složitosti realizaci myšlenky nebylo do zubů technologie času. Čtenáři již tušil, že se bavíme o tyristory s regenerativní odpovědi. To znamená, že dioda může být volal, oplatky. Nebo spíš - Shockley diode.

Skládá se ze 4 střídavého typu vodivosti polovodičových vrstev. Plný zvaný N-typu katoda, anoda a opačný, jako konvenční diody. Shockleyho dioda je založen na lavinový průraz, přechody jsou opět zablokována po snížení napětí, a systém se vrátí do původního stavu.

nový čas

Pokud se v počátku 70. let pro výrobu polovodičových materiálů jasně v čele USA, na počátku 80. let, Japonsko začalo stavět na síle. Jihovýchodní Asii a Evropě byl poslední, kdo se připojil k závodu. V současné době čtyři zmínil oblast přibližně stejně rozdělených objemů výroby, a samozřejmě, přikrývky zajel Číně v prvním desetiletí století XXI, zdvojnásobil objem emise. Podle některých odhadů v Pekingu 2020 bude mít polovina světové produkce.