Diyot, elektrik devrelerinde en yaygın olarak kullanılan yarı iletken elemanlardan biridir. Bu eleman, yalıtkan malzemelerle kaplanmış iki metal elektrot arasında yer alan yarı iletken bir malzemeden yapılmaktadır. Elektrik akımını sadece bir yönde geçirir ve bu özelliği sayesinde elektronik cihazlar için çok faydalıdır.

Diyotların Temel Yapısı

Genellikle silikon(Silisyum) veya germanyum gibi yarı iletken malzemelerden yapılır. Bu malzemelerin atomik yapısı, yarı iletken özelliklerini sağlar. Silikon(Silisyum) ve germanyum gibi yarı iletken malzemelerin kristal yapıları, çeşitli katkı maddeleri eklenerek değiştirilebilir. Bu katkı maddeleri, yarı iletken malzemenin özelliklerini değiştirerek diyotların çalışma özelliklerini belirler.

Yapısında iki elektrot vardır: anot ve katot. Anot, pozitif yük taşıyan elektrottur ve genellikle diyotun üzerindeki çizgi ile gösterilir. Katot ise negatif yük taşıyan elektrottur ve diyotun üzerindeki diğer elektrottur. İki elektrotu arasında, yarı iletken malzemeden yapılmış bir P-N bağlantısı vardır.

Diyotların Çalışma Prensibi

Diyotlar, P-N bağlantısının bir özelliği olan doğru yönlü ve ters yönlü iletkenlik özelliklerini kullanarak çalışır. Doğru yönlü iletkenlik, diyotun anotu pozitif, katotu negatif olduğunda gerçekleşir. Bu durumda, yarı iletken malzeme üzerindeki P bölgesindeki yükler N bölgesindeki yüklerle birleşerek bir akım oluşturur ve diyot iletken hale gelir. Bu akım, diyotun anotundan katoduna doğru akar.

Ters yönlü iletkenlik ise, diyotun anotu negatif, katotu pozitif olduğunda gerçekleşir. Bu durumda, yarı iletken malzemede P-N bağlantısının ters yönlü iletim özelliği devreye girer ve akımın akması engellenir. Bu nedenle, diyot ters yönde polarize edilirse, akım geçmez ve diyot açık hale gelmez.

Diyotların Uygulama Alanları

Elektronik devrelerde çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Bunlar arasında:

1. Güç kaynakları: AC akımını DC akıma dönüştürmek için kullanılır. Bu, birçok elektronik cihazın çalışması için gerekli olan bir işlemdir.
2. Elektronik anahtar: Elektrik sinyallerinin belirli bir yönde akmasını sağlayarak elektronik anahtar olarak kullanılabilir. Bu, düşük güçlü cihazların kontrol edilmesi için kullanılır.
3. Algılayıcılar: Işık, sıcaklık ve manyetik alan gibi çeşitli parametreleri algılamak için kullanılabilir.
4. Görüntüleme cihazları: LED’ler ve LCD’ler gibi çeşitli görüntüleme cihazlarının temel bileşenleridir.
5. Radyo alıcıları: Radyo alıcılarının demodülatörlerinde kullanılan detektörler olarak kullanılabilir.

Diyotların Tipleri

Birçok farklı tipte gelir ve her biri farklı özelliklere sahiptir. Bazı yaygın diyot tipleri şunlardır:

1. Çok Yönlü Diyotlar: Hem doğru hem de ters yönlü iletkenlik özelliklerine sahiptir. Bu, hem AC hem de DC sinyallerinin kontrol edilmesi için idealdir.
2. Zener Diyotlar: Gerilim düzenlemesi için kullanılır. Zener diyotları, birçok farklı gerilim değerinde çalışabilen stabilizatörlerdir.
3. Schottky Diyotlar: Düşük gerilim düşümüne sahip olduğu için yüksek frekanslı uygulamalarda kullanılır.
4. Diyaklar: Diyaklar, alternatif akım sinyallerini kontrol etmek için kullanılır. Hem doğru hem de ters yönde iletkenlik özelliğine sahiptir.
5. Fotodiyotlar: Işık sinyallerini algılamak için kullanılır. Bu, fotoelektrik dedektörler ve optik iletişim sistemleri gibi uygulamalarda kullanılır.

Teknik özelliklerden birkaçı ;

1. İletkenlik: Doğru yönde ilerleyen akımı geçirirken, ters yönde ilerleyen akımı engeller. İletkenliği, ölçülen birim olan Amper cinsinden ifade edilir.
2. Gerilim Düşümü: Doğru yönde ilerleyen akımda bir gerilim düşümüne neden olur. Bu gerilim düşümü, genellikle volt cinsinden ifade edilir ve her diyot tipi için farklıdır.
3. Güç Kapasitesi: Güç kapasitesi, belirli bir sıcaklıkta kullanılabilen maksimum güç miktarıdır. Bu kapasite, ölçülen birim olan Watt cinsinden ifade edilir.
4. Tepki Süresi: Ters yönde ilerleyen akımı engellemeye başlamak için bir süreye ihtiyaç duyar. Bu süre, tepki süresi olarak bilinir ve genellikle nanosaniye(ns) 10^(-9) s cinsinden ifade edilir.
5. Seri Direnç: Doğru yönde ilerleyen akımda bir dirençleri vardır. Bu direnç, ölçülen birim olan Ohm cinsinden ifade edilir ve diyotun doğru yönde ilerleyen akım üzerindeki etkisini belirler.
6. İzolasyon Gerilimi: Diyotların izolasyon gerilimi, ters yönde ilerleyen akımda dayanabilecekleri maksimum gerilim miktarıdır. Bu gerilim, ölçülen birim olan volt cinsinden ifade edilir.

Bu teknik bilgiler, bir diyotun özelliklerini anlamak için önemlidir ve farklı diyot tipleri için farklı değerlere sahiptir. Bu bilgiler, bir devre tasarımı yaparken ve diyotları doğru şekilde seçerken dikkate alınmalıdır.