Kokie yra diodų konstrukcijos pagrindai?

Diodų konstrukcija vadovaujasi keletu labai pagrindinių gairių. Paprasčiausia elektra per puslaidininkį juda į anodą, o išeina per katodą. Dėl paties diodo konstrukcijos elektra negali judėti atgal per konstrukciją, todėl vidutinis diodas yra į vieną pusę. Nors yra daug diodų versijų, dauguma jų yra nedideli šio bazinio modelio variantai.

Kai galia teka per diodą, ji gali būti tik viena kryptimi. Paprastai tai vyksta nuo anodo iki katodo ir išorėje, bet ne visada. Bet kokioje situacijoje, kai prietaisas įgauna galią veikti, prietaisas veikia taip. Jei elementas generuoja energiją, srautas eina į kitą pusę. Šis antrasis atvejis yra neįprastas ir verčia daugelį žmonių manyti, kad standartiniai diodai visada yra vienakrypčiai, o tai yra įprasta klaidinga nuomonė diodų konstrukcijoje.

Įprastoje situacijoje ir naudojant standartinę diodo konstrukciją, pirmoji srities įtampa būtų anodas. Tai metalinė jungtis, dažnai pagaminta iš cinko, esanti diodo išorėje. Jis pritraukia teigiamai įkrautus anijonus ir įtraukia įtampą.

Diodo viduje srovė patenka į puslaidininkę medžiagą. Šiame diodų konstravimo etape paprastai naudojamas silicis arba germanis, tačiau kartais naudojamos ir kitos medžiagos. Puslaidininkis susideda iš dviejų zonų, kurių kiekviena buvo legiruota. Dopingas – tai būdas pridėti papildomos medžiagos į puslaidininkį, siekiant pakeisti jo savybes.

Pirmoji sritis vadinama p tipo puslaidininkiu. Ši sritis buvo legiruota metaline medžiaga, tokia kaip boras arba aliuminis. Tai suteikia sričiai šiek tiek teigiamą krūvį ir padeda ištraukti elektrą iš anodo.
Antroji puslaidininkio sritis yra n tipo. Ši sekcija gali būti legiruota įvairiais metalais, daugiausia priklausomai nuo to, iš ko pagamintas pagrindinis puslaidininkis. Du iš labiausiai paplitusių n tipo priedų yra fosforas ir arsenas. Šie metalai suteikia puslaidininkiui nedidelį neigiamą krūvį.

Tarp p tipo ir n tipo puslaidininkių yra tarpas, sukuriantis vieną iš pagrindinių diodų konstrukcijos skirtumų. Šioje zonoje gali būti nedidelis fizinis tarpas, antrinės sistemos, pvz., esančios šviesos dioduose, arba tiesiog medžiagos, keičiančios diodo veikimą. Dažna papildoma medžiaga yra nelegiruotas pagrindinio puslaidininkio sluoksnis, vadinamas vidiniu sluoksniu. Tai yra PiN diodo sudėtis.
Paskutinė diodo konstrukcijos dalis yra katodas. Ši jungtis atitinka anodą. Katodas yra metalinis, dažnai varinis, ir jis traukia neigiamo krūvio katijonus. Tai perkelia maitinimą iš diodo į prijungtą sistemą.