Diyot Nedir? Nasıl Çalışır?

Diyot, sadece tek bir yönde akıma izin veren P-N yüzey birleşmeli bir yarı iletkendir. Bir P-tipi yarı iletken, sadece pozitif yüklü taşıyıcılara sahiptir. N-tipi yarı iletkense elektronlara sahiptir. P-tipi ve N-tipi yarı iletkenler birleştirilerek P-N yüzeyi oluşturulur. Çoğunlukla yarı iletken maddesi olarak silikon kullanılır, belli durumlarda germanyum da kullanılabilir. Diyotlar bu maddelerin kullanılabileceği şekilde tasarlanır.


Diyotlar Nasıl Çalışır?

Diyotların nasıl çalıştığını anlamak için onların gerilim-akım özelliklerini anlamamız gerekir. Diyotlar kontrollü voltaja sahip aygıtlardır. Bir diyotta yük akışı İleri-Akım Modu'nda oluşur, Ters-Akım Modu'nda iken yük akışı olmaz. Bir diyot, bataryanın pozitif kutbu P-terminaline bağlandığında ileri-akım modundadır. Diyota ileri-akım modundayken belli voltaj uygulandığında diyot ilk başta akım geçmesine izin vermez. Eşik voltaja ulaşana kadar voltajı yükseltirsek yük akışı başlar ve maksimuma ulaşır. Bu eşik voltaj değeri farklı yarı iletken maddeler için farklı değerler alır.


Silikonun eşik voltajı 0,7 Volt'tur. Voltaj ugulandığında pozitif yüklü boşluklar bataryanın pozitif kısmı tarafından, negatif yüklü elektronlar ise negatif kısmı tarafından itilir ve birbirine zıt yönlerde akım oluşmaya başlar. Bu durum yük akışının pozitiften negatife doğru olmasına sebep olur.

Elektronlar ve boşlukların birleşmesi kavşakta oluşur. Bu kavşakta yaratılan küçük bir bölgeyi N-katmanındaki elektronlar ile P-katmanındaki boşluklar oluşturur. Kavşağın iki tarafında oluşan bu sınırlı bölge boşaltma bölgesi olarak tanımlanır. Boşaltma bölgesi oluştuğunda yük akışı sabit hale gelir. Daha fazla voltaj artırılması boşaltma bölgesini ve böylece diyotu yok edebilir.


Bir LED (Işık Yayan Diyot), boşluk ve elektronların tekrar bir araya toplanırken ışık formunda enerji yayması mantığıyla oluşturulur. Silikon yerine galyum arsenit, galyum fosfat vs. gibi maddelerden üretilmesi bunların potansiyel bariyerlerini yükseltir.

Diyotlar ters-akım modunda kullanılınca pratik olarak akım oluşmaz. Voltaj arttırılarak ters-eşik gerilimine ulaşıldığında ise dengesiz biçimde akım yükselir ve diyotu patlatır. Buna rağmen Zener diyotlar belli şartlarda ters-akım modunda çalışır ve çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır.


Diyotların Uygulamaları

Tüm diyotlar aynı amaç için kullanılmasa da temel fonksiyonları aynıdır. Yük akışına sadece tek yönde izin verirler. Varaktör diyotları, ihtiyaç durumunda çeşitli kapasitörlerin görevini yapabilecek şekilde kullanılır. Tünel diyotları akım düşürme ve artırma işlemlerinde kullanılmaktadır. LED'ler var olabilmek için mecburi olarak ileri-akım moduna ihtiyaç duyarlar. Diğer taraftan zener diyotlar ters-akım modunda kullanılır ve aynı zamanda voltaj regüatörü olarak da işlev görebilirler.


Benzer Yazılar
FİZİK MAKALELERİ şimdi Google Play Kitaplar'da

Hiç yorum yok :

Yorum Gönder

Yorum Yap