డయోడ్
ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలలో, రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌లతో కూడిన పరికరం ఒకే దిశలో మాత్రమే ప్రవహించేలా చేసే పరికరం దాని సరిదిద్దడానికి తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. మరియు varactor డయోడ్లు ఎలక్ట్రానిక్ సర్దుబాటు కెపాసిటర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి. చాలా డయోడ్‌లు కలిగి ఉన్న ప్రస్తుత దిశను సాధారణంగా "రెక్టిఫికేషన్" ఫంక్షన్‌గా సూచిస్తారు. డయోడ్ యొక్క అత్యంత సాధారణ విధి ఏమిటంటే, కరెంట్‌ని ఒకే దిశలో (ఫార్వర్డ్ బయాస్ అంటారు) మాత్రమే అనుమతించడం మరియు దానిని రివర్స్‌లో నిరోధించడం (రివర్స్ బయాస్ అంటారు). అందువల్ల, డయోడ్‌లను చెక్ వాల్వ్‌ల ఎలక్ట్రానిక్ వెర్షన్‌లుగా భావించవచ్చు.
ప్రారంభ వాక్యూమ్ ఎలక్ట్రానిక్ డయోడ్లు; ఇది ఏకదిశలో విద్యుత్తును నిర్వహించగల ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం. సెమీకండక్టర్ డయోడ్ లోపల రెండు ప్రధాన టెర్మినల్స్‌తో PN జంక్షన్ ఉంది మరియు ఈ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం అనువర్తిత వోల్టేజ్ యొక్క దిశకు అనుగుణంగా ఏకదిశాత్మక ప్రస్తుత వాహకతను కలిగి ఉంటుంది. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, క్రిస్టల్ డయోడ్ అనేది p-టైప్ మరియు n-రకం సెమీకండక్టర్లను సింటరింగ్ చేయడం ద్వారా ఏర్పడిన pn జంక్షన్ ఇంటర్‌ఫేస్. దాని ఇంటర్‌ఫేస్‌కి రెండు వైపులా స్పేస్ ఛార్జ్ లేయర్‌లు ఏర్పడి, స్వీయ నిర్మిత విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. అనువర్తిత వోల్టేజ్ సున్నాకి సమానంగా ఉన్నప్పుడు, pn జంక్షన్‌కు రెండు వైపులా చార్జ్ క్యారియర్‌ల ఏకాగ్రత వ్యత్యాసం వల్ల ఏర్పడే డిఫ్యూజన్ కరెంట్ మరియు స్వీయ నిర్మిత విద్యుత్ క్షేత్రం వల్ల ఏర్పడే డ్రిఫ్ట్ కరెంట్ సమానంగా ఉంటాయి మరియు విద్యుత్ సమతౌల్య స్థితిలో ఉంటాయి, ఇది కూడా సాధారణ పరిస్థితుల్లో డయోడ్ల లక్షణం.
ప్రారంభ డయోడ్‌లలో "క్యాట్ విస్కర్ స్ఫటికాలు" మరియు వాక్యూమ్ ట్యూబ్‌లు (UKలో "థర్మల్ అయనీకరణ కవాటాలు" అని పిలుస్తారు) ఉన్నాయి. ఈ రోజుల్లో అత్యంత సాధారణ డయోడ్‌లు ఎక్కువగా సిలికాన్ లేదా జెర్మేనియం వంటి సెమీకండక్టర్ పదార్థాలను ఉపయోగిస్తాయి.

లక్షణం
సానుకూలత
ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ వర్తింపజేసినప్పుడు, ఫార్వర్డ్ లక్షణం ప్రారంభంలో, ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ చాలా చిన్నది మరియు PN జంక్షన్ లోపల విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క నిరోధించే ప్రభావాన్ని అధిగమించడానికి సరిపోదు. ఫార్వర్డ్ కరెంట్ దాదాపు సున్నా, మరియు ఈ విభాగాన్ని డెడ్ జోన్ అంటారు. డయోడ్ కండక్ట్ చేయలేని ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్‌ను డెడ్ జోన్ వోల్టేజ్ అంటారు. ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డెడ్ జోన్ వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, PN జంక్షన్ లోపల ఉన్న విద్యుత్ క్షేత్రం అధిగమించబడుతుంది, డయోడ్ ఫార్వర్డ్ దిశలో నడుస్తుంది మరియు వోల్టేజ్ పెరుగుదలతో కరెంట్ వేగంగా పెరుగుతుంది. ప్రస్తుత వినియోగం యొక్క సాధారణ పరిధిలో, డయోడ్ యొక్క టెర్మినల్ వోల్టేజ్ ప్రసరణ సమయంలో దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు ఈ వోల్టేజ్ డయోడ్ యొక్క ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ అంటారు. డయోడ్ అంతటా ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ నిర్దిష్ట విలువను అధిగమించినప్పుడు, అంతర్గత విద్యుత్ క్షేత్రం త్వరగా బలహీనపడుతుంది, లక్షణ ప్రవాహం వేగంగా పెరుగుతుంది మరియు డయోడ్ ఫార్వర్డ్ దిశలో నిర్వహిస్తుంది. దీనిని థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ లేదా థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ అని పిలుస్తారు, ఇది సిలికాన్ ట్యూబ్‌లకు 0.5V మరియు జెర్మేనియం ట్యూబ్‌లకు 0.1V. సిలికాన్ డయోడ్‌ల ఫార్వర్డ్ కండక్షన్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ దాదాపు 0.6-0.8V, మరియు జెర్మేనియం డయోడ్‌ల ఫార్వర్డ్ కండక్షన్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ 0.2-0.3V.
రివర్స్ ధ్రువణత
అనువర్తిత రివర్స్ వోల్టేజ్ నిర్దిష్ట పరిధిని మించనప్పుడు, డయోడ్ గుండా ప్రవహించే కరెంట్ మైనారిటీ క్యారియర్‌ల డ్రిఫ్ట్ మోషన్ ద్వారా ఏర్పడిన రివర్స్ కరెంట్. చిన్న రివర్స్ కరెంట్ కారణంగా, డయోడ్ కట్-ఆఫ్ స్థితిలో ఉంది. ఈ రివర్స్ కరెంట్ రివర్స్ సంతృప్త కరెంట్ లేదా లీకేజ్ కరెంట్ అని కూడా పిలువబడుతుంది మరియు డయోడ్ యొక్క రివర్స్ సంతృప్త కరెంట్ ఉష్ణోగ్రత ద్వారా బాగా ప్రభావితమవుతుంది. సాధారణ సిలికాన్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క రివర్స్ కరెంట్ జెర్మేనియం ట్రాన్సిస్టర్ కంటే చాలా చిన్నది. తక్కువ-శక్తి సిలికాన్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క రివర్స్ సంతృప్త కరెంట్ nA క్రమంలో ఉంటుంది, అయితే తక్కువ-పవర్ జెర్మేనియం ట్రాన్సిస్టర్ μA క్రమంలో ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు, సెమీకండక్టర్ వేడి ద్వారా ఉత్తేజితమవుతుంది, దీని సంఖ్య మైనారిటీ క్యారియర్లు పెరుగుతాయి మరియు రివర్స్ సాచురేషన్ కరెంట్ కూడా తదనుగుణంగా పెరుగుతుంది.

విచ్ఛిన్నం
అనువర్తిత రివర్స్ వోల్టేజ్ నిర్దిష్ట విలువను అధిగమించినప్పుడు, రివర్స్ కరెంట్ అకస్మాత్తుగా పెరుగుతుంది, దీనిని విద్యుత్ బ్రేక్డౌన్ అంటారు. ఎలక్ట్రికల్ బ్రేక్‌డౌన్‌కు కారణమయ్యే క్లిష్టమైన వోల్టేజ్‌ను డయోడ్ రివర్స్ బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ అంటారు. విద్యుత్ విచ్ఛిన్నం సంభవించినప్పుడు, డయోడ్ దాని ఏకదిశాత్మక వాహకతను కోల్పోతుంది. ఎలక్ట్రికల్ బ్రేక్డౌన్ కారణంగా డయోడ్ వేడెక్కకపోతే, దాని ఏకదిశాత్మక వాహకత శాశ్వతంగా నాశనం చేయబడదు. అనువర్తిత వోల్టేజీని తొలగించిన తర్వాత దాని పనితీరు ఇప్పటికీ పునరుద్ధరించబడుతుంది, లేకుంటే డయోడ్ దెబ్బతింటుంది. అందువల్ల, డయోడ్‌కు వర్తించే అధిక రివర్స్ వోల్టేజ్ ఉపయోగం సమయంలో నివారించబడాలి.
డయోడ్ అనేది ఏకదిశాత్మక వాహకతతో కూడిన రెండు టెర్మినల్ పరికరం, దీనిని ఎలక్ట్రానిక్ డయోడ్‌లు మరియు క్రిస్టల్ డయోడ్‌లుగా విభజించవచ్చు. ఫిలమెంట్ యొక్క ఉష్ణ నష్టం కారణంగా ఎలక్ట్రానిక్ డయోడ్లు క్రిస్టల్ డయోడ్ల కంటే తక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి అవి చాలా అరుదుగా కనిపిస్తాయి. క్రిస్టల్ డయోడ్లు సర్వసాధారణం మరియు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి. డయోడ్ల యొక్క ఏకదిశాత్మక వాహకత దాదాపు అన్ని ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు అనేక సర్క్యూట్లలో సెమీకండక్టర్ డయోడ్లు ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి. అవి ప్రారంభ సెమీకండక్టర్ పరికరాలలో ఒకటి మరియు విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్నాయి.
సిలికాన్ డయోడ్ యొక్క ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ (ప్రకాశించే రకం) 0.7V, అయితే జెర్మేనియం డయోడ్ యొక్క ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ 0.3V. కాంతి-ఉద్గార డయోడ్ యొక్క ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ వివిధ ప్రకాశించే రంగులతో మారుతూ ఉంటుంది. ప్రధానంగా మూడు రంగులు ఉన్నాయి మరియు నిర్దిష్ట వోల్టేజ్ డ్రాప్ సూచన విలువలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: ఎరుపు కాంతి-ఉద్గార డయోడ్‌ల వోల్టేజ్ డ్రాప్ 2.0-2.2V, పసుపు కాంతి-ఉద్గార డయోడ్‌ల వోల్టేజ్ డ్రాప్ 1.8-2.0V మరియు వోల్టేజ్ గ్రీన్ లైట్-ఎమిటింగ్ డయోడ్‌ల డ్రాప్ 3.0-3.2V. సాధారణ కాంతి ఉద్గార సమయంలో రేట్ చేయబడిన కరెంట్ సుమారు 20mA.
డయోడ్ యొక్క వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ సరళంగా సంబంధం కలిగి ఉండవు, కాబట్టి వివిధ డయోడ్‌లను సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేసినప్పుడు, తగిన రెసిస్టర్‌లు కనెక్ట్ చేయబడాలి.

లక్షణ వక్రత
PN జంక్షన్ల వలె, డయోడ్లు ఏకదిశాత్మక వాహకతను కలిగి ఉంటాయి. సిలికాన్ డయోడ్ యొక్క సాధారణ వోల్ట్ ఆంపియర్ లక్షణ వక్రత. డయోడ్‌కు ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు, వోల్టేజ్ విలువ తక్కువగా ఉన్నప్పుడు కరెంట్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది; వోల్టేజ్ 0.6V కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, కరెంట్ విపరీతంగా పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది, దీనిని సాధారణంగా డయోడ్ యొక్క టర్న్-ఆన్ వోల్టేజ్‌గా సూచిస్తారు; వోల్టేజ్ సుమారు 0.7Vకి చేరుకున్నప్పుడు, డయోడ్ పూర్తిగా వాహక స్థితిలో ఉంటుంది, దీనిని సాధారణంగా డయోడ్ యొక్క ప్రసరణ వోల్టేజ్‌గా సూచిస్తారు, ఇది చిహ్నం UD ద్వారా సూచించబడుతుంది.
జెర్మేనియం డయోడ్‌ల కోసం, టర్న్-ఆన్ వోల్టేజ్ 0.2V మరియు ప్రసరణ వోల్టేజ్ UD సుమారు 0.3V. డయోడ్‌కు రివర్స్ వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు, వోల్టేజ్ విలువ తక్కువగా ఉన్నప్పుడు కరెంట్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు దాని ప్రస్తుత విలువ రివర్స్ సంతృప్త కరెంట్ IS. రివర్స్ వోల్టేజ్ ఒక నిర్దిష్ట విలువను అధిగమించినప్పుడు, కరెంట్ తీవ్రంగా పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది, దీనిని రివర్స్ బ్రేక్డౌన్ అంటారు. ఈ వోల్టేజ్‌ని డయోడ్ యొక్క రివర్స్ బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ అని పిలుస్తారు మరియు UBR చిహ్నం ద్వారా సూచించబడుతుంది. వివిధ రకాల డయోడ్‌ల బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ UBR విలువలు పదుల వోల్ట్‌ల నుండి అనేక వేల వోల్ట్‌ల వరకు చాలా మారుతూ ఉంటాయి.

రివర్స్ బ్రేక్డౌన్
జెనర్ విచ్ఛిన్నం
మెకానిజం ఆధారంగా రివర్స్ బ్రేక్‌డౌన్‌ను రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు: జెనర్ బ్రేక్‌డౌన్ మరియు అవలాంచె బ్రేక్‌డౌన్. అధిక డోపింగ్ ఏకాగ్రత విషయంలో, అవరోధ ప్రాంతం యొక్క చిన్న వెడల్పు మరియు పెద్ద రివర్స్ వోల్టేజ్ కారణంగా, అవరోధ ప్రాంతంలోని సమయోజనీయ బంధ నిర్మాణం నాశనం అవుతుంది, దీని వలన వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌లు సమయోజనీయ బంధాల నుండి విడిపోయి ఎలక్ట్రాన్ హోల్ జతలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఫలితంగా కరెంట్‌లో పదునైన పెరుగుదల. ఈ విచ్ఛిన్నతను జెనర్ బ్రేక్‌డౌన్ అంటారు. డోపింగ్ ఏకాగ్రత తక్కువగా ఉంటే మరియు అడ్డంకి ప్రాంతం యొక్క వెడల్పు వెడల్పుగా ఉంటే, జెనర్ విచ్ఛిన్నం చేయడం సులభం కాదు.

హిమపాతం విచ్ఛిన్నం
మరొక రకమైన విచ్ఛిన్నం హిమపాతం విచ్ఛిన్నం. రివర్స్ వోల్టేజ్ పెద్ద విలువకు పెరిగినప్పుడు, అనువర్తిత విద్యుత్ క్షేత్రం ఎలక్ట్రాన్ డ్రిఫ్ట్ వేగాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది, సమయోజనీయ బంధంలోని వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌లతో ఢీకొనడానికి కారణమవుతుంది, వాటిని సమయోజనీయ బంధం నుండి పడగొట్టి కొత్త ఎలక్ట్రాన్ హోల్ జతలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. కొత్తగా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ రంధ్రాలు విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా వేగవంతం చేయబడతాయి మరియు ఇతర వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌లతో ఢీకొంటాయి, దీని వలన ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల పెరుగుదల మరియు కరెంట్‌లో పదునైన పెరుగుదల వంటి హిమపాతం ఏర్పడుతుంది. ఈ రకమైన బ్రేక్‌డౌన్‌ను అవలాంచ్ బ్రేక్‌డౌన్ అంటారు. బ్రేక్‌డౌన్ రకంతో సంబంధం లేకుండా, కరెంట్ పరిమితం కానట్లయితే, అది PN జంక్షన్‌కు శాశ్వత నష్టం కలిగించవచ్చు.