Sa artikulong ito ay komprehensibong malalaman natin ang tungkol sa mga early point contact diodes, at ang kanilang mga modernong bersyon na Germanium diodes.

Dito natin malalaman ang mga sumusunod na katotohanan:

Maikling kasaysayan ng point contact diodes
Konstruksyon ng mga point contact diode at modernong Germanium diodes
Mga kalamangan ng point contact diodes o Germanium diodes
Mga aplikasyon ng Germanium Diodes

Maikling Kasaysayan ng Point Contact Diodes

Ang point-contact diode ay ang pinakalumang uri ng diode na naimbento. Ito ay napaka-basic at binuo sa isang kristal ng isang materyal na kabilang sa isang semiconductor, tulad ng galena, zincite, o carborundum. Ang diode ay unang ginamit bilang isang mura at mahusay na paraan upang makita ang mga radio wave dahil mayroon itong 'baliska ng pusa.'

Unang ipinakita ni Karl Ferdinand Braun ang 'asymmetric conduction' ng electrical current, sa pagitan ng kristal at metal sa isang point contact diode noong 1874.

Noong 1894, isinagawa ni Jagadish Bose ang unang pananaliksik sa microwave gamit ang mga kristal bilang mga radio wave detector. Ang unang crystal detector ay naimbento ni Bose noong 1901.

Pangunahing responsable si G. W. Pickard sa pag-convert ng crystal detector sa isang kapaki-pakinabang na aparato sa radyo. Nagsimula siyang magsaliksik ng mga elemento ng detektor noong 1902 at natuklasan ang libu-libong mga compound na maaaring magamit upang gumawa ng mga rectifying junction.

“ano ang motor stator ”

Ang mga pinagbabatayan na pisikal na katangian ng maagang puntong contact semiconductor junction na ito ay hindi alam sa oras na sila ay nagtatrabaho. Ang karagdagang pag-aaral sa mga ito noong 1930s at 1940s ay nagresulta sa paglikha ng mga kontemporaryong aparatong semiconductor.

Konstruksyon ng Point Contact Diode

Gaya ng nakikita sa figure sa ibaba, ang parang whisker ng pusa na maliit na wire ay ginamit upang makontak ang kristal. Ito ay mas mabuti na gawa sa ginto upang maiwasan ang oksihenasyon.

Kasunod nito, lumitaw ang iba pang mga uri ng detector, tulad ng mga mahal na germanium diode at sa huli ay mahal na mga tubo ng detector.

Ito ay humantong sa malawakang pagpapatupad ng point-contact cat's whisker sa broadcast wireless radio noong World War I.

Kung ihahambing sa mga modernong semiconductor, ang whisker detector set o crystal set ng pusa ay hindi malapit sa tumpak. Ang 'whisker' ay kailangang manu-manong ilagay sa kristal at ayusin sa isang partikular na posisyon. Gayunpaman, sa loob ng ilang oras ng operasyon, ang pagiging epektibo nito ay bababa at isang bagong posisyon ang kailangan upang matukoy.

Bagama't marami itong mga disbentaha, ang whisker at crystal ay ang unang semiconductor na ginamit sa mga wireless radio. Sa mga unang taon ng wireless, karamihan sa mga hobbyist ay kayang bayaran ito, ang mga point-contact diode ay gumana nang maayos, ngunit walang nakakaunawa kung paano ito gumagana.

Germanium Diodes (Modern Point Contact Diodes)

Ang mga point-contact diode ay mas mahusay at maaasahan ngayon. Tulad ng inilalarawan sa figure sa ibaba, ang mga ito ay ginawa mula sa isang chip ng N-type na germanium kung saan ang isang pinong tungsten o gintong kawad (pinapalitan ang whisker) ay ipinasok.

Ang wire ay nagiging sanhi ng ilang metal na lumipat sa semiconductor kung saan ito nakikipag-ugnayan sa germanium. Ito ay nagsisilbing isang karumihan, na bumubuo ng isang maliit na P-type na rehiyon at nagtatatag ng PN junction.

“ano ang isang schottky diode ”

Dahil sa maliit na sukat ng PN junction, hindi nito kayang tiisin ang mataas na kasalukuyang antas. Ang pinakamataas ay karaniwang ilang milliamps. Ang reverse current ng point-contact diode ay mas malaki kaysa sa isang tipikal na silicon diode. Isa itong karagdagang pag-aari ng device.

Karaniwan ang halagang ito ay maaaring mula sa lima hanggang sampung microamp. Ang reverse voltage tolerance ng point-contact diode ay mas mababa din kaysa sa ilang iba pang mga silicon diode.

Ang pinakamataas na reverse boltahe na kayang tiisin ng device, ay kadalasang tinutukoy bilang peak inverse voltage (PIV). Ang karaniwang reverse voltage value para sa isa sa mga point-contact diode na ito ay humigit-kumulang 70 volts.

Mga kalamangan

Ang germanium diode, na kilala rin bilang isang point-contact diode, ay lumilitaw na basic sa maraming paraan ngunit may ilang mga pakinabang. Ang unang bentahe ay ang paggawa nito ay simple.

Ang isang point-contact diode ay hindi nangangailangan ng diffusion o epitaxial growth techniques, na karaniwang kailangan para makagawa ng mas tradisyonal na PN junction.

Ang mga tagagawa ay madaling paghiwalayin ang mga bahagi ng N-type na germanium, iposisyon ang mga ito, at ikonekta ang isang wire sa mga ito sa perpektong rectification junction. Ito ang dahilan kung bakit, sa mga unang panahon ng teknolohiya ng semiconductor, ang mga diode na ito ay malawakang ginagamit.

Ang kadalian ng paggamit ng point-contact diode ay ang karagdagang kalamangan nito. Ang junction ay may napakababang kapasidad dahil sa maliit na sukat nito.

Kahit na ang mga karaniwang ordinaryong silicon diode tulad ng 1N914 at 1N916 ay mayroon lamang mga halaga ng ilang picofarads, ang mga point-contact diode ay may mas mababang mga halaga. Ginagawa ng property na ito ang mga ito na lubos na angkop para sa mga radio-frequency application.

Panghuli ngunit hindi bababa sa, ang germanium na ginamit sa paggawa ng point contact diode ay nagreresulta sa kaunting pagbaba ng boltahe sa pasulong, na ginagawang perpekto para sa paggamit bilang isang detektor. Samakatuwid, ang diode ay nangangailangan ng isang makabuluhang mas mababang boltahe upang magsagawa.

Kabaligtaran sa isang silicon diode, na nangangailangan ng 0.6 volts upang i-ON, ang karaniwang pasulong na boltahe ng isang germanium diode ay halos 0.2 volts.

Mga aplikasyon

Kung ikaw ay isang hobbyist at gustong bumuo ng maliliit na radio set, maaari mong mahanap ang pinakamahusay na application ng isang point contact diode sa isang crystal set.

“kung paano gumawa ng 12 volt 10 amp baterya charger ”

Ang pinakapangunahing anyo ng radio receiver na malawakang ginagamit sa mga unang araw ng radyo ay kilala bilang isang crystal radio receiver. Ito ay karaniwang kilala bilang isang kristal na set.

Ang pinaka-kamangha-manghang bagay tungkol sa radyo na ito ay hindi ito nangangailangan ng panlabas na kapangyarihan upang gumana. Talagang gumagawa ito ng audio signal gamit ang kapangyarihan ng signal ng radyo na natatanggap sa pamamagitan ng antenna nito.

Nakuha nito ang pangalan nito mula sa pinakamahalagang bahagi nito, isang crystal detector (point contact diode), na sa una ay ginawa mula sa isang mala-kristal na materyal tulad ng galena.

Ang isang simpleng kristal na radyo gamit ang isang point contact germanium diode 1N34 ay makikita sa sumusunod na diagram.