diodo
Em componentes eletrônicos, um dispositivo com dois eletrodos que só permite que a corrente flua em uma única direção é frequentemente utilizado para sua função de retificação. E os diodos varactor são usados ​​como capacitores eletrônicos ajustáveis. A direcionalidade da corrente possuída pela maioria dos diodos é comumente chamada de função de “retificação”. A função mais comum de um diodo é permitir que a corrente passe apenas em uma única direção (conhecida como polarização direta) e bloqueá-la na direção reversa (conhecida como polarização reversa). Portanto, os diodos podem ser considerados versões eletrônicas de válvulas de retenção.
Os primeiros diodos eletrônicos a vácuo; É um dispositivo eletrônico que pode conduzir corrente unidirecionalmente. Existe uma junção PN com dois terminais condutores dentro do diodo semicondutor, e este dispositivo eletrônico possui condutividade de corrente unidirecional de acordo com a direção da tensão aplicada. De modo geral, um diodo de cristal é uma interface de junção pn formada pela sinterização de semicondutores do tipo p e do tipo n. Camadas de carga espacial são formadas em ambos os lados de sua interface, formando um campo elétrico autoconstruído. Quando a tensão aplicada é igual a zero, a corrente de difusão causada pela diferença de concentração dos portadores de carga em ambos os lados da junção pn e a corrente de deriva causada pelo campo elétrico autoconstruído são iguais e estão em estado de equilíbrio elétrico, que também é a característica dos diodos em condições normais.
Os primeiros diodos incluíam “cristais de bigode de gato” e tubos de vácuo (conhecidos como “válvulas de ionização térmica” no Reino Unido). Os diodos mais comuns hoje em dia usam principalmente materiais semicondutores como silício ou germânio.

característica
Positividade
Quando uma tensão direta é aplicada, no início da característica direta, a tensão direta é muito pequena e não suficiente para superar o efeito de bloqueio do campo elétrico dentro da junção PN. A corrente direta é quase zero e esta seção é chamada de zona morta. A tensão direta que não consegue fazer o diodo conduzir é chamada de tensão de zona morta. Quando a tensão direta é maior que a tensão da zona morta, o campo elétrico dentro da junção PN é superado, o diodo conduz na direção direta e a corrente aumenta rapidamente com o aumento da tensão. Dentro da faixa normal de uso de corrente, a tensão terminal do diodo permanece quase constante durante a condução, e essa tensão é chamada de tensão direta do diodo. Quando a tensão direta no diodo excede um certo valor, o campo elétrico interno é rapidamente enfraquecido, a corrente característica aumenta rapidamente e o diodo conduz na direção direta. É chamada de tensão limite ou tensão limite, que é cerca de 0,5V para tubos de silício e cerca de 0,1V para tubos de germânio. A queda de tensão de condução direta dos diodos de silício é de cerca de 0,6-0,8 V, e a queda de tensão de condução direta dos diodos de germânio é de cerca de 0,2-0,3 V.
Polaridade reversa
Quando a tensão reversa aplicada não excede uma certa faixa, a corrente que passa pelo diodo é a corrente reversa formada pelo movimento de deriva dos portadores minoritários. Devido à pequena corrente reversa, o diodo está em estado de corte. Esta corrente reversa também é conhecida como corrente de saturação reversa ou corrente de fuga, e a corrente de saturação reversa de um diodo é muito afetada pela temperatura. A corrente reversa de um transistor de silício típico é muito menor que a de um transistor de germânio. A corrente de saturação reversa de um transistor de silício de baixa potência é da ordem de nA, enquanto a de um transistor de germânio de baixa potência é da ordem de μ A. Quando a temperatura aumenta, o semicondutor é excitado pelo calor, o número de os portadores minoritários aumentam e a corrente de saturação reversa também aumenta proporcionalmente.

discriminação
Quando a tensão reversa aplicada excede um determinado valor, a corrente reversa aumentará repentinamente, o que é chamado de ruptura elétrica. A tensão crítica que causa a ruptura elétrica é chamada de tensão de ruptura reversa do diodo. Quando ocorre uma falha elétrica, o diodo perde sua condutividade unidirecional. Se o diodo não superaquecer devido a uma falha elétrica, sua condutividade unidirecional poderá não ser destruída permanentemente. Seu desempenho ainda pode ser restaurado após a retirada da tensão aplicada, caso contrário o diodo será danificado. Portanto, a tensão reversa excessiva aplicada ao diodo deve ser evitada durante o uso.
Um diodo é um dispositivo de dois terminais com condutividade unidirecional, que pode ser dividido em diodos eletrônicos e diodos de cristal. Os diodos eletrônicos têm eficiência menor que os diodos de cristal devido à perda de calor do filamento, por isso raramente são vistos. Diodos de cristal são mais comuns e comumente usados. A condutividade unidirecional dos diodos é usada em quase todos os circuitos eletrônicos, e os diodos semicondutores desempenham um papel importante em muitos circuitos. Eles são um dos primeiros dispositivos semicondutores e têm uma ampla gama de aplicações.
A queda de tensão direta de um diodo de silício (tipo não luminoso) é de 0,7 V, enquanto a queda de tensão direta de um diodo de germânio é de 0,3 V. A queda de tensão direta de um diodo emissor de luz varia com diferentes cores luminosas. Existem principalmente três cores, e os valores específicos de referência de queda de tensão são os seguintes: a queda de tensão dos diodos emissores de luz vermelhos é 2,0-2,2 V, a queda de tensão dos diodos emissores de luz amarelos é 1,8-2,0 V e a tensão a queda dos diodos emissores de luz verde é 3,0-3,2V. A corrente nominal durante a emissão normal de luz é de cerca de 20mA.
A tensão e a corrente de um diodo não estão linearmente relacionadas; portanto, ao conectar diferentes diodos em paralelo, resistores apropriados devem ser conectados.

curva característica
Assim como as junções PN, os diodos possuem condutividade unidirecional. Curva característica típica de volt-ampere de diodo de silício. Quando uma tensão direta é aplicada a um diodo, a corrente é extremamente pequena quando o valor da tensão é baixo; Quando a tensão excede 0,6 V, a corrente começa a aumentar exponencialmente, o que é comumente referido como tensão de ativação do diodo; Quando a tensão atinge cerca de 0,7V, o diodo está em um estado totalmente condutor, geralmente referido como tensão de condução do diodo, representada pelo símbolo UD.
Para diodos de germânio, a tensão de ativação é de 0,2V e a tensão de condução UD é de aproximadamente 0,3V. Quando uma tensão reversa é aplicada a um diodo, a corrente é extremamente pequena quando o valor da tensão é baixo, e seu valor atual é a corrente de saturação reversa IS. Quando a tensão reversa excede um determinado valor, a corrente começa a aumentar acentuadamente, o que é chamado de ruptura reversa. Esta tensão é chamada de tensão de ruptura reversa do diodo e é representada pelo símbolo UBR. Os valores UBR da tensão de ruptura de diferentes tipos de diodos variam muito, variando de dezenas de volts a vários milhares de volts.

Detalhamento reverso
Análise Zener
A quebra reversa pode ser dividida em dois tipos com base no mecanismo: quebra do Zener e quebra do Avalanche. No caso de alta concentração de dopagem, devido à pequena largura da região de barreira e à grande tensão reversa, a estrutura da ligação covalente na região de barreira é destruída, fazendo com que os elétrons de valência se libertem das ligações covalentes e gerem pares de buracos de elétrons, resultando em um aumento acentuado na corrente. Essa repartição é chamada de repartição Zener. Se a concentração de dopagem for baixa e a largura da região da barreira for ampla, não será fácil causar a quebra do Zener.

Colapso da avalanche
Outro tipo de colapso é o colapso da avalanche. Quando a tensão reversa aumenta para um valor grande, o campo elétrico aplicado acelera a velocidade de deriva do elétron, causando colisões com os elétrons de valência na ligação covalente, eliminando-os da ligação covalente e gerando novos pares de buracos de elétrons. Os buracos de elétrons recém-gerados são acelerados por um campo elétrico e colidem com outros elétrons de valência, causando um aumento semelhante a uma avalanche nos portadores de carga e um aumento acentuado na corrente. Este tipo de colapso é denominado colapso de avalanche. Independentemente do tipo de avaria, se a corrente não for limitada, poderá causar danos permanentes à junção PN.