دیود نورانی چیست؟

دیود نورانی چیست

رایج‌ترین گونه دیود   از بلور نیمه‌رسانا ساخته می‌شود. دیود را از اتصال دو نیمه‌رسانای نوع P و N می‌سازند. به پایه‌ای که به نیمه هادی N متصل است «کاتُد» و به پایه‌ای که به نیمه‌رسانا نوع P متصل است «آنُد» گفته می‌شود.دیود، اولین قطعه تولید شده با نیمه‌رساناها است.

مهم‌ترین کاربرد دیود

1. ، عبور جریان در یک جهت (diode’s forward direction) و ممانعت از گذر جریان در جهت دیگر (reverse
2. direction) است (یکسو سازی). در نتیجه می‌توان به دیود مثل یک شیر الکتریکی یک‌طرفه نگاه کرد. این ویژگی دیود برای
3. تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم استفاده می‌شود. به لحاظ الکتریکی، یک دیود، هنگامی جریان را از خود می‌گذراند که
4. با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آنُد و – به کاتد؛ که به آن بایاس مستقیم می‌گویند)، آماده کار شود. مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی کند، ولتاژ آستانه یا (threshold voltage) نامیده می‌شود که چیزی حدود ۰٫۶ تا ۰٫۷ ولت (برای دیودهای سیلیکون) و ۰٫۲ تا ۰٫۳ ولت (برای دیود ژرمانیوم) است.
5.  اما هنگامی‌که ولتاژ معکوس به دیود متصل شود، (+ به کاتد و – به آنُد؛ که به آن بایاس معکوس می‌گویند) جریانی از آن نمی‌گذرد؛ مگر جریان بسیار کمی که به «جریان نشتی» معروف است و در حدود چند میکروآمپر یا حتی کمتر است.
6. این مقدار جریان معمولاً در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل چشم‌پوشی است و تأثیری در رفتار سایر المان‌های مدار نمی‌گذارد.

دیود نورافشان ( لامپ LED )

1. دیودهای نورافشان معمولاً از بلور نیم‌رسانا گالیم-آرسِناید ساخته می‌شوند. در بایاس مستقیم به دلیل ترکیب الکترون و حفره‌ها در لایه سد، نور تولید می‌شود؛ بنابراین لایه سد در این دیودها به منظور خروج نور نمی‌پوشانند. در بلور گالیم آرسنیک، بازده بازترکیب الکترون آزاد و حفره بسیار بیشتر از بلورهای سیلیکون یا ژِرمانیُم است. نکته دیگر در مورد این بلور آنست که آزاد شدن انرژی در هر بازترکیب، به صورت تابش یک فوتون نوری است. در بلورهای سیلیکون و ژرمانیوم، این انرژی بشکل گرما تلف می‌شود و به نور تبدیل نمی‌شود. مشخصه دیودهای نورافشان، در لامپ ها مشابه دیودهای معمولی است. تنها تفاوت در ولتاژ آستانهٔ رسانش است که در دیودهای نورافشان فروسرخ تا سبز، مقدار آن از ۱٬۴ تا ۲٬۹ ولت تغییر می‌کند.
2. دیودهای نورافشان، بشکل مستقیم بایاس می‌شوند. با افزایش جریان مستقیم، تولید فوتون‌های نوری زیادتر می‌شود و در نتیجه شدت نور تابشی افزایش می‌یابد. . دیودهای نورافشان در نمایشگرهای رقمی برای نمایش عددها یا حرف‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله موردهای مهم کاربرد دیودهای نورافشان فروسرخ، مخابرات نوری است.

هرچه جنس بلور به‌کاررفته در ساخت دیود، به لحاظ ساختار، منظم‌تر باشد، دیود مرغوب‌تر و جریان نشتی، کمتر خواهد بود. مقدار جریان نشتی در دیودهای با فناوری جدید، عملا به صفر می‌گراید. تمام دیودها یک آستانه برای بیشینه ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژ معکوس، بیش از آن شود، دیود می‌سوزد (بلور ذوب می‌شود) و جریان را در جهت معکوس نیز می‌گذراند.