ما هو الدايود diode،الشرح الشامل

ما هو الدايود diode،الشرح الشامل  

الدايود
الدايود

ما هو الديود diode؟،ما استخدامات الدايود؟، ما طريقة فحص الدايود؟، ما هو رمز الدايود وما هو الدايود الضوئي؟ وما الفرق بين الدايود والترانزيستو؟.كل هاته اسئلة عن الدايود تتبادر الى اذهاننا دائما وسيتم الاجابة عنها ان شاء الله بعضها بهذا الموضوع والبعض الاخر ستخصص لها مواضيع مستقلة لان الحديث كثير في ما يخص هذا العنصر الالكتروني. 

تعريف الدايود diode

 يتم تعريف الصمام الثنائي على أنه مكون إلكتروني ثنائي الطرف لا يعمل إلا في اتجاه واحد (طالما يتم تشغيله داخل مستوى جهد محدد). بحيث يكون للديود المثالي مقاومة صفر في اتجاه واحد ، ومقاومة لانهائية في الاتجاه المعاكس. على الرغم من أنه في العالم الواقعي ، لا يمكن للديود تحقيق المقاومة الصفرية أو غير المحدودة. بدلاً من ذلك ، سيكون للديود مقاومة صغيرة في اتجاه واحد (للسماح بتدفق التيار الكهربائي)، ومقاومة عالية جدًا في الاتجاه المعاكس (لمنع التدفق).

 يشبه الصمام الثنائي diode  صمام الدائرة الكهربائية. الثنائيات أشباه الموصلات semiconductors هي النوع الأكثر شيوعا من الصمام الثنائي. تبدأ هذه الثنائيات في توصيل الكهرباء فقط في حالة وجود جهد عتبة seuil معين في الاتجاه الأمامي (أي اتجاه "المقاومة المنخفضة"). عند الاتصال داخل دائرة في الاتجاه المعاكس (أي اتجاه "المقاومة العالية")، يقال إن الصمام الثنائي يكون  عكسي. يقوم الصمام الثنائي diode فقط بحظر التيار في الاتجاه المعاكس (أي عندما يكون عكسيًا) بينما يكون الجهد العكسي ضمن نطاق محدد اي توثر كهربائي محدد. فوق هذا النطاق، ينكسر الحاجز العكسي. يطلق على الجهد الذي يحدث فيه هذا الانهيار "جهد الانهيار العكسي" breakdown voltage. 

عندما يكون جهد الدائرة أعلى من جهد الانهيار العكسي ، يكون الصمام الثنائي قادراً على توصيل الكهرباء في الاتجاه المعاكس (أي اتجاه "المقاومة العالية"). لهذا السبب في الممارسة العملية نقول أن الصمام الثنائي لديه مقاومة عالية في الاتجاه المعاكس - وليس مقاومة لانهائية. تم اشتقاق اسم الصمام الثنائي من "diode" والذي يعني جهاز يحتوي على قطبين.
الدايود
رمز الدايود
 يشير رأس السهم في اتجاه التدفق  في حالة التحيز إلى الأمام. هذا يعني أن الأنود متصل بالجانب p الموجب وأن الكاثود متصل بالجانب n الذي نعتبره سالبا.  يتم إنشاء الصمام الثنائي في الغالب من السيليكون أو الجرمانيوم البلوري. الانود يرمز له ب p بينما الكاثود بالحرف n .

مبدأ عمل الدايود diode


الدايود
دايود
 يعتمد مبدأ عمل الصمام الثنائي على تفاعل أشباه الموصلات semiconductors من النوع n والنوع p. تحتوي أشباه الموصلات semiconductors من النوع n على الكثير من الإلكترونات الحرة وعدد قليل جدًا من الثقوب. بمعنى آخر ، يمكننا القول أن تركيز الإلكترونات الحرة مرتفع وأن الثقوب منخفضة جدًا في أشباه الموصلات من النوع n. يشار إلى الإلكترونات الحرة في أشباه الموصلات من النوع n وp بأنها ناقلات شحن،  تحتوي أشباه الموصلات من النوع p على تركيز عالٍ من الثقوب وتركيز منخفض للإلكترونات الحرة عكس n تماما. الثقوب الموجودة في أشباه الموصلات semiconductors من النوع p عبارة عن ناقلات شحن ذات أغلبية ، والإلكترونات الحرة في أشباه الموصلات من النوع p عبارة عن ناقلات شحن ذات أقلية. 

 تخيل معي عندما تتواصل منطقة  n ومنطقة  p. هنا بسبب اختلاف التركيز ، تنتشر ناقلات الشحن من جانب إلى آخر. نظرًا لأن تركيز الثقوب مرتفع في منطقة p  ومنخفض في منطقة n ، تبدأ الثقوب في الانتشار من منطقة p إلى منطقة n. مرة أخرى ، يكون تركيز الإلكترونات الحرة عالياً في المنطقة  n ويكون منخفض في المنطقة p ولهذا السبب ، تبدأ الإلكترونات الحرة في الانتشار من منطقة النوع n إلى منطقة النوع p. سوف تتحد الإلكترونات الحرة التي تنتشر في المنطقة  p والمنطقة n مع الثقوب المتاحة هناك وتخلق أيونات سالبة  في المنطقة p. بنفس الطريقة ، فإن الثقوب التي تنتشر في منطقة n من المنطقة p سوف تتحد مع الإلكترونات الحرة المتاحة هناك وتخلق أيونات إيجابية  في منطقة n. وبهذه الطريقة ، ستظهر طبقة من الأيونات السالبة في الجانب p وطبقة من الأيونات الموجبة في منطقة n على طول خط التقاطع لهذين النوعين من أشباه الموصلات. 

لنتخيل الان ما يلي، إذا تم توصيل الطرف الموجب للمصدر بالجانب p وتم توصيل الطرف السالب للمصدر بالجانب n من الصمام الثنائي وإذا قمنا بزيادة جهد هذا المصدر ببطء من الصفر . في البداية ، لا يوجد تيار يتدفق عبر الصمام الثنائي. هذا لأنه على الرغم من وجود مجال كهربائي خارجي يطبق عبر الصمام الثنائي ولكن لا تزال حاملات الشحنة ذات الأغلبية لا تحصل على تأثير كافٍ . تبدأ ناقلات الشحنة ذات الأغلبية في عبور حاجز الجهد الأمامي فقط عندما تكون قيمة الجهد المطبق خارجيًا عبر الوصلة أكثر من إمكانات الحاجز الأمامي. بالنسبة لثنائيات السيليكون ، يبلغ احتمال حاجز أمامي 0.7 فولت وبالنسبة لثنائيات الجرمانيوم ، يبلغ 0.3 فولت. عندما يصبح الجهد الأمامي المطبق خارجيًا عبر الصمام الثنائي أكثر من احتمال الحاجز الأمامي ، تبدأ حاملات الشحن ذات الأغلبية الحرة في عبور الحاجز والمساهمة في تيار الصمام الثنائي الأمامي.

 إذا تم زيادة الجهد العكسي عبر الصمام الثنائي بما يتجاوز القيمة الآمنة ، وذلك بسبب قوة عالية وبسبب طاقة حركية أعلى لحاملات ناقلات الشحنة التي تصطدم بالذرات ، فسوف يتم كسر عدد من الروابط التساهمية في عدد كبير من الإلكترونات . إن العدد الضخم من ناقلات الشحن المتولدة هذه يساهم في عكس التيار الهائل في الصمام الثنائي. إذا لم يكن هذا التيار مقيدًا بمقاومة خارجية متصلة بدائرة الصمام الثنائي ، فقد يتم تدمير الصمام الثنائي بشكل دائم.

***

تحياتي للجميع

***مدونة فضاء احتراف الإلكترونيات***
www.mafixe.com


والصلاة والسلام على أشرف المرسلين 

لديك سؤال؟ دعنا نساعدك بالاتصال بنا عبر صفحة اتصل بنا