Diyot nedir?P tipi ve N tipi yarı iletkenler nedir ve nasıl elde edilir?

Diyot elektroniğin en önemli devre elemanlarından biridir.En temel görevi elektriği sadece tek yönde iletmesidir.Tersi yönde elektrik akışına izin vermez.Bilindiği üzere alternatif akım iki yöne akar.Doğru akım ise tek yönde akar.Diyotlarda bu özellikleriğle alternatif akımı doğru akıma çevirmemize olanak sağlar.


Devrede diyodu aşağıdaki şekilde gösteririz.


Günlük hayatta ise karşımıza şu şekilde çıkmaktadır.


Şeritin baktığı sağ taraf katot(-) diyodun sol tarafı ise anot tarafıdır(+).Yani eğer devreye bu şekilde bağlarsak,diyodu elektriği geçirecek şekilde bağlarız.Bu duruma ileri gerilim(Forward Bias) denmektedir.


Şimdi ise daha teknik ve detaylı inceleyelim.Bilindiği üzere elektrik atomlar arasındaki serbest eletronların akışıdır.Çoğu kabloda bakır kullanılmasının sebebi budur.Bakır maliyetine göre en çok serbest elektron bulunduran elementtir.


Diyotların yapımında ise yarı metallerden faydalınılır çünkü yarı matellare dışarıdan yapılan müdahalelerle istenilen özellikler kazandırılabilir.Bu özellik kazandırma işlemi başka elementleri yarı metallere enjekte ederek gerçekleşmektedir.Enjekte edilen elemente göre P tipi veya N tipi yarı metal ortaya çıkmaktadır.Yukarıda gösterilen diyot resminde şeritin olduğu kısımda N tipi yarı metal sol taraf ise P tipi yarı metal özelliği göstermektedir.


P TİPİ YARI METAL VE N TİPİ YARI METAL OLUŞUMU


N tipi

En yaygın kullanılan yarı metal silikondur.Silikon henüz dopingleme(Enjekte) işlemine maruz kalmadan kendi atomları arasında kovalent bağ yapmaktadır.Her 4 silikon atomu kendi aralarında 1 atomu ortak paylaşarak son katmanlarındaki elektron sayılarını 8'e tamamlamaktadırlar.Silikon elementinin son katmanına(4 elektron vardır).Silikonlara Fosfor(P) elementi enjekte edildiğinde fosfor atomu silikon atomlarının arasına karışmaktadır.

Fosforun son katmanında silikonun aksine 5 elektron bulunduğu için bir elektron boşta serbest kalmaktadır.Bu tip yarı metallere N tipi yarı metal denilmektedir.


P tipi


P tipinde ise tam tersi durum gerçekleşmektedir.Bu sefer silikon atomundan daha az elektron bulunduran Aluminyum elementi enjekte edilmektedir.Son katmanında 3 elektron bulunduğu için bir elektron eksik kalıyor.O boşluğada delik denmektedir.Bu tip yarı metallere P tipi denilir.



Diyot oluşturulurken P tipi ve N tipi yarı metaller birleştiriliyor.Bu birleşimin ortasında PN jonksiyonu dediğimiz(Junction) yapı oluşur.Bu bölgede tükenim bölgesi(Depletion Region) bulunmaktadır.N tipinde bulunan elektron fazlalığı diğer bölgeye geçip delikleri doldurmaya çalışır.Deliklerde N tarafa doğru kayar.Bu yüzden Depletion region dediğimiz bölgede bir gerilim farkı oluşur ve küçük bir batarya gibi hareket eder.Elektron alan P tipi negatif Elektron varan N tipi tarafı pozitif kutuplanır.Silikon ile oluşturulan diyotlarda bu bölgenin gerilimi 0.7 V'dir.


Diyodu devremize eklerken akımı geçirmesini istiyorsak N tipi tarafına bataryamızın (-) kutbu P tipi tarafına (+) kutbu bağlanır.Böylece diyot elektriği geçirir.Elektriği geçirmesi için 0.7 V olan gerilimi geçmesi gerekmektedir.Böylece Depletion region gerilimi aşarak elektrik akımı gerçekleştirilir.Bu akıma Forward Bias(İleri gerilim denmektedir)


Kutupları değiştirdiğimizde Diyot elektrik akımına izin vermeyecektir.Bunun sebebi Depletion region bölgesinde gerilimi kırmak yerine arttırmış oluyoruz.Ama bataryamızdaki gerilim artarsa diyot ters akımada izin verir buna Reverse Bias(Ters gerilim) deriz.Bu durum gerçekleştiğinde diyodumuzu bozmuş oluruz ve o diyot bir daha işlem göremez hale gelir.Bu yüzden elektrik devrelerinde diyotlarla uğraşırken doğru şekilde bağlamaya dikkat etmeliyiz.

Puan hesapla

İçeriklerimizi takip etmek için abonemiz olun

BİZİMLE İLETİŞİME GEÇİN

Tüm hakları www.bilenkalem.com sitesine aittir.