Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu toàn diện về các điốt tiếp xúc điểm ban đầu, và các phiên bản hiện đại của chúng là điốt Germanium.

Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu những sự thật sau:

Lịch sử tóm tắt của điốt tiếp xúc điểm
Cấu tạo của điốt tiếp xúc điểm và điốt Germanium hiện đại
Ưu điểm của điốt tiếp xúc điểm hoặc điốt Germanium
Các ứng dụng của điốt gecmani

Lịch sử tóm tắt của điốt tiếp xúc điểm

Diode tiếp điểm là loại diode lâu đời nhất được phát minh. Nó cực kỳ cơ bản và được xây dựng trên một tinh thể của vật liệu thuộc chất bán dẫn, chẳng hạn như galena, zincite hoặc carborundum. Đi-ốt lần đầu tiên được sử dụng như một cách rẻ và hiệu quả để phát hiện sóng vô tuyến vì nó có 'râu mèo'.

Karl Ferdinand Braun lần đầu tiên chứng minh 'sự dẫn truyền không đối xứng' của dòng điện, giữa tinh thể và kim loại trong một diode tiếp xúc điểm vào năm 1874.

Năm 1894, Jagadish Bose thực hiện nghiên cứu vi sóng đầu tiên sử dụng các tinh thể làm máy dò sóng vô tuyến. Máy dò tinh thể đầu tiên được phát minh bởi Bose vào năm 1901.

G. W. Pickard chịu trách nhiệm chính trong việc chuyển đổi máy dò tinh thể thành một thiết bị vô tuyến hữu ích. Ông bắt đầu nghiên cứu các nguyên tố máy dò vào năm 1902 và phát hiện ra hàng nghìn hợp chất có thể được sử dụng để tạo ra các điểm nối chỉnh lưu.

Các tính chất vật lý cơ bản của các điểm nối bán dẫn tiếp xúc điểm ban đầu này không được biết đến vào thời điểm chúng được sử dụng. Nghiên cứu sâu hơn về chúng trong những năm 1930 và 1940 đã dẫn đến việc tạo ra các thiết bị bán dẫn đương đại.

Cấu tạo của Diode Tiếp điểm Điểm

Như trong hình bên dưới, một sợi dây nhỏ giống như râu mèo được sử dụng để tiếp xúc với viên pha lê. Tốt nhất là cái này được làm bằng vàng để ngăn chặn quá trình oxy hóa.

Sau đó, các loại máy dò khác xuất hiện, chẳng hạn như điốt gecmani đắt tiền và cuối cùng là ống máy dò đắt tiền.

Điều này đã dẫn đến việc triển khai rộng rãi bộ râu mèo tiếp xúc điểm trong các đài phát thanh không dây trong Thế chiến thứ nhất.

Khi so sánh với các chất bán dẫn hiện đại, bộ máy dò râu mèo hay bộ tinh thể không có độ chính xác cao. 'Râu' phải được đặt thủ công trên pha lê và cố định ở một vị trí cụ thể. Tuy nhiên, trong vòng vài giờ hoạt động, hiệu quả của nó sẽ giảm và cần phải xác định một vị trí mới.

“chức năng của chỉnh lưu là gì ”

Mặc dù nó có nhiều nhược điểm, râu và pha lê là chất bán dẫn đầu tiên được sử dụng trong radio không dây. Trong những năm đầu của mạng không dây, hầu hết những người có sở thích đều có thể mua được điều này, các điốt tiếp điểm hoạt động khá tốt, nhưng không ai hiểu nó hoạt động như thế nào.

Điốt Germanium (Điốt tiếp xúc điểm hiện đại)

Điốt tiếp xúc điểm ngày nay hiệu quả và đáng tin cậy hơn nhiều. Như minh họa trong hình bên dưới, chúng được làm từ một chip germanium loại N, trên đó có gắn một sợi dây vonfram hoặc vàng mịn (thay thế cho máy đánh trứng).

Dây dẫn làm cho một số kim loại di chuyển vào chất bán dẫn nơi nó tiếp xúc với gecmani. Điều này đóng vai trò như một tạp chất, tạo thành một vùng loại P nhỏ và thiết lập điểm nối PN.

Do kích thước nhỏ của đường giao nhau PN, nó không thể chịu được mức dòng điện cao. Mức cao nhất thường là một vài miliampe. Dòng điện ngược của diode tiếp điểm lớn hơn dòng của diode silicon điển hình. Đây là một thuộc tính bổ sung của thiết bị.

Thông thường, giá trị này có thể nằm trong khoảng từ năm đến mười micromps. Khả năng chịu điện áp ngược của điốt tiếp điểm điểm cũng thấp hơn so với một số điốt silicon khác.

Điện áp ngược tối đa mà thiết bị có thể chịu đựng, thường được định nghĩa là điện áp nghịch đỉnh (PIV). Giá trị điện áp ngược điển hình cho một trong những điốt tiếp xúc điểm này là khoảng 70 vôn.

Thuận lợi

Diode germanium, còn được gọi là diode tiếp xúc điểm, có vẻ cơ bản theo nhiều cách nhưng có một vài ưu điểm. Ưu điểm đầu tiên là sản xuất đơn giản.

Một diode tiếp xúc điểm không yêu cầu kỹ thuật khuếch tán hoặc tăng trưởng biểu mô, những kỹ thuật này thường cần thiết để tạo ra một điểm nối PN truyền thống hơn.

Các nhà sản xuất có thể dễ dàng tách các bộ phận của gecmani loại N, định vị chúng và kết nối dây với chúng tại điểm nối chỉnh lưu lý tưởng. Đây là lý do tại sao, trong thời kỳ đầu của công nghệ bán dẫn, những điốt này được sử dụng rộng rãi.

Tính dễ sử dụng của diode tiếp điểm là lợi thế bổ sung của nó. Mối nối có điện dung cực kỳ thấp vì kích thước nhỏ.

Ngay cả khi điốt silicon thông thường phổ biến như 1N914 và 1N916 chỉ có giá trị bằng một vài picofarads, thì điốt tiếp xúc điểm thậm chí còn có giá trị thấp hơn. Đặc tính này làm cho chúng rất thích hợp cho các ứng dụng tần số vô tuyến.

“tụ điện ghép nối là gì ”

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, gecmani được sử dụng để sản xuất điốt tiếp xúc điểm dẫn đến giảm điện áp chuyển tiếp tối thiểu, điều này làm cho nó hoàn hảo để sử dụng như một máy dò. Do đó, diode yêu cầu một điện áp thấp hơn đáng kể để dẫn điện.

Ngược lại với một diode silicon, cần 0,6 volt để BẬT, điện áp chuyển tiếp điển hình của một diode germani hầu như không bằng 0,2 volt.

Các ứng dụng

Nếu bạn là một người có sở thích và thích chế tạo những bộ vô tuyến nhỏ thì bạn có thể tìm thấy ứng dụng tốt nhất của một diode tiếp điểm trong một bộ tinh thể.

Một dạng máy thu vô tuyến cơ bản nhất được sử dụng rộng rãi trong thời kỳ đầu của radio được gọi là máy thu vô tuyến pha lê. Nó cũng thường được gọi là bộ pha lê.

Điều hấp dẫn nhất của chiếc radio này là nó không cần nguồn điện bên ngoài để hoạt động. Nó thực sự tạo ra tín hiệu âm thanh bằng cách sử dụng sức mạnh của tín hiệu radio nhận được qua ăng-ten của nó.

Nó được đặt tên từ thành phần quan trọng nhất của nó, một máy dò tinh thể (điốt tiếp xúc điểm), ban đầu được sản xuất từ một vật liệu tinh thể như galena.

Một radio tinh thể đơn giản sử dụng một diode germani tiếp xúc điểm 1N34 có thể được nhìn thấy trong sơ đồ sau.