Bodová dioda

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 26. května 2021; kontroly vyžadují 3 úpravy .

Bodová dioda  je polovodičová dioda s velmi malou plochou pn-přechodu, která vzniká kontaktem tenké kovové jehly s na ní usazenou nečistotou a polovodičové destičky s určitým typem vodivosti. Pro stabilizaci parametrů a zlepšení spolehlivosti mohou bodové diody projít galvanoplastikou, k tomu při výrobě prochází diodou proudový impuls o velikosti několika ampérů a hrot jehly je zataven do krystalu.

Vzhledem k malé ploše pn přechodu a v důsledku malé kapacity přechodu má bodová dioda obvykle mezní frekvenci asi 300-600 MHz . Při použití ostřejší jehly bez galvanoplastiky se získají bodové diody s mezní frekvencí v řádu desítek gigahertzů . Nevýhody bodové diody jsou: velký rozptyl parametrů, malá mechanická pevnost, nízký maximální proud a citlivost na přetížení díky malé ploše pn-přechodu, konstrukční nemožnost mikrominiaturizace.

Bodové diody byly velmi široce používány v radiotechnice až do konce 20. století.V moderní elektronice mají bodové diody velmi omezené použití; v oblasti mikrovlnné techniky jsou nahrazovány Schottkyho diodami a pinovými diodami vyrobenými planárními technologiemi.

Historie

Bodová dioda byla patentována v roce 1906 Greenleafem Pickardem jako krystalový detektor pro rádiovou komunikaci. První bodové diody byly vyrobeny na přírodních polovodičových krystalech a vyznačovaly se nestabilními charakteristikami. S rozvojem techniky a studiem fyziky polovodičů se začaly používat uměle vypěstované monokrystaly germania a křemíku a diody se začaly vyrábět ve formě kompaktních zatavených zařízení. Významný skok v technologii bodových diod nastal během 2. světové války, to bylo způsobeno rychlým rozvojem radarové a mikrovlnné technologie, kde byla potřeba mikrovlnných detektorů a směšovacích zařízení velmi vysoká. Následně se bodové diody začaly hojně využívat v rádiích a televizích , v pulzní a měřicí technice. S rozvojem mikroelektroniky a polovodičové techniky skončila éra bodových diod.

Aplikace

První bodové diody byly široce používány od 20. let 20. století v detektorových rádiích jako amplitudový detektor , měly otevřenou konstrukci a radista pomocí speciální kontaktní elektrody s mikrometrickým šroubem hledal „citlivý bod“ na povrchu krystalu. aby rádio fungovalo. Jako elektroda sloužila tenká kovová cívka nebo jehla. Ve 30. letech 20. století byla zaznamenána jedinečná vlastnost bodových diod - jejich schopnost pracovat na velmi vysokých frekvencích a rozvoj teorie polovodičů umožnil vytvářet čisté monokrystaly látky a vyrábět diody v uzavřeném obalu s poměrně vysokou dobrá opakovatelnost parametrů. Takové diody se používají v radarové technice jako detektory a směšovače signálu a také jako násobiče frekvence. V poválečném období byla zvládnuta sériová výroba bodových germaniových diod širokého použití, které byly instalovány do všech typů elektronických zařízení, včetně prvních počítačů . Typickými představiteli této třídy zařízení v SSSR byly diody D2 [1] a D9, lze je nalézt téměř v každém tranzistorovém rádiu té doby. V mikrovlnné technice se bodové diody obvykle používají v keramicko-kovových kazetových pouzdrech, například DK-V1 nebo DG-S1 [2] , které jsou provedeny jak na krystalech germania , tak křemíku . Charakteristickým rysem mikrovlnných zařízení této třídy je, že rozměry jejich pn-přechodů jsou velmi malé, což určuje nízké maximální přípustné parametry a silnou citlivost na elektrické přetížení. Malý výboj statické elektřiny nebo oznamovací tón běžným testerem může zhoršit jejich parametry nebo je zcela vyřadit (v tomto případě vlastnosti diody ne vždy zmizí, ale zmizí schopnost pracovat na vysokých frekvencích nebo úroveň vlastního šumu). se velmi zvyšuje).

Zajímavosti

Poznámky

  1. Muzeum elektronických rarit. "Diody germanium, bod D2" .
  2. Muzeum elektronických rarit. "Diody germaniové, bodové, směšovací DG-S1, DG-S2" .

Odkazy