Diyotların kullanım alanları

Kristal Diyot

Diyot çeşitleri içerisinde en eski ve en çok kullanılan türüdür. Kristal diyotlar içerisinde en iyi bilinenler ise 1N400X serisidir. Diyot teknolojisinde Germanyum ve Silikon kullanılmaya başlamadan önce kristal denilen madde ile üretilmeye başlandığı için adı Kristal diyot olarak kalmıştır.  Pek çok elektronik devrede kullanılmaktadır. Özellikle doğrultma amaçlı kullanılırlar. Bir diğer kullanım yeri ise kesinlikle kısa devre olması istenilmeyen alanlar kristal diyot ile kesime uğratılır. Yandaki resimde kristal diyot ve sembolüne ait görsel yer almaktadır.

Köprü Tipi Diyot

Köprü diyot, yapı olarak dört ayrı kristal diyotun birbiri ile bağlanması sonucu elde edilir. Yandaki resimde sembolü ve resmini görebilirsiniz. 4 bacaklı olarak üretilirler. Bu bacaklardan ikisi alternatif akıma bağlanır. Diğer iki ucu ise + ve – dir. Bu iki uç ile doğru akım devrede kullanılabilir. Köprü diyotlar, 4 diyotlu tam dalga doğrultma devreleri için kullanılırlar.

Zener Diyot

Voltaj sabitlenme amaçlı kullanılan diyot çeşididir. Zener diyot, devrede ters polarize edilir. Yani diğer diyot türlerine göre ters bağlanır. Ayrıca bu diyotlar ters polarma uygulandığında, belirli bir gerilim değerine kadar yalıtkan kalır. Bu değer aşıldığında ise iletken özelliği kazanır. Mesela 8V değerinde bir zenerin uçlarında 10 V’luk gerilim düşüyorsa 2 Voltu üzerinden geçirir.

Tünel Diyot

Tünel diyotlar, özelliklemikro dalga alanında yükselteç ve osilatör olarak yararlanılmak üzere üretilmektedir.
P-N birleşme yüzeyi çok ince olup, küçük gerilim uygulamalarında bile çok hızlı ve yoğun bir elektron geçişi sağlanmaktadır. Bu nedenledir ki Tünel Diyot, 10.000 MHz ‘e kadar ki çok yüksek frekans devrelerinde en çok yükselteç ve osilatör elemanı olarak kullanılır.
Üstünlükleri:

• Çok yüksek frekansta çalışabilir.
• Güç sarfiyatı çok düşüktür. 1mW ‘ı geçmemektedir.

• Stabil değildir. Negatif dirençli olması nedeniyle kontrolü zordur.
• Arzu edilmeyen işaretlere de kaynaklık yapmaktadır.

Işık Yayan Diyot (Led)

Elektriksel enerjiyi ışık enerjisi haline dönüştüren özel katkı maddeli PN diyotlardır.Genelde LED (Light Emitting Diode; Işık yayan diyot) veya SSL (Solid State Lamps; Katı hal lambası) adlarıyla isimlendirilirler.Katkı maddesinin cinsine göre şu ışıklar oluşur:

• GaAs (Galliyum Arsenid): Kırmızı ötesi (görülmeyen ışık)
• GaAsP (Galliyum Arsenid Fosfat): Kırmızıdan – yeşile kadar (görülür)
• GaP (Galliyum Fosfat): Kırmızı (görülür)
• GaP (Nitrojenli): Yeşil ve sarı (görülür) 

Mikrodalga Diyotları

Mikro dalga diyotlarının ortak özelliği, çok yüksek frekanslarda dahi, yani devre akımının çok hızlı yön değiştirmesi durumunda da bir yönde küçük direnç gösterecek hıza sahip olmasıdır.Mikrodalga frekansları; uzay haberleşmesi, kıtalar arası televizyon yayını, radar, tıp, endüstri gibi çok geniş kullanım alanları vardır. Giga Hertz (GHz) mertebesindeki frekanslardır.
Mikrodalga bölgelerinde kullanılabilen başlıca diyotlar şunlardır:

– Gunn (Gan) diyotları
– Impatt (Avalanş) diyotları
– Baritt (Schottky)(Şotki) diyotları
– Ani toparlanmalı diyotlar
– P-I-N diyotları

Gunn Diyotları

İlk defa 1963 ‘te J.B. Gunn tarafından yapıldığı için bu ad verilmiştir.
Gunn diyodu bir osilatör elemanı olarak kullanılmaktadır.Yapısı, N tipi Galliyum arsenid (GaAs) veya İndiyum fosfat (InP) ‘den yapılacak ince çubukların kısa kısa kesilmesiyle elde edilir.
Gunn diyoda gerilim uygulandığında, gerilimin belirli bir değerinden sonra diyot belirli bir zaman için akım geçirip belirli bir zamanda kesimde kalmaktadır. Böylece bir osilasyon oluşmaktadır.
Örnek: 10µm boyundaki bir gunn diyodunun osilasyon periyodu yaklaşık 0,1 nanosaniye tutar. Yani osilasyon frekansı 10GHz ‘dir.

Impatt (Avalans) Diyot

Impatt veya avalanş (çığ) diyotlar Gunn diyotlara göre daha güçlüdürler ve çalışma gerilimi daha büyüktür. Mikrodalga sistemlerinin osilatör ve güç katlarında yararlanılır.
1958 ‘de Read (Rid) tarafından geliştirilmiştir.Bu nedenle Read diyodu da denir. Şekil 3.33 ‘te görüldüğü gibi P+ – N – I – N+ veya N+ – P – I – P+ yapıya sahiptir. Ters polarmalı olarak çalışır.
Yapımında ana elemanlar olarak Slikon ve Galliyum arsenid (GaAs) kullanılır. Diyot içerisindeki P+ ve N+ tipi kristaller, içerisindeki katkı maddeleri normal haldekinden çok daha fazla olan P,N kristalleridir.
“I” tabakası ise iyonlaşmanın olmadığı bir bölgedir. Taşıyıcılar buradan sürüklenerek geçer ve etrafına enerji verirler.

Baritt (Schottky) Diyot

Farklı iki ayrı gruptaki elemandan oluşması nedeniyle baritt diyotların dirençleri (lineer) değildir.Baritt Diyotlar ‘da nokta temaslı diyotlar gibi metal ve yarı iletken kristalinin birleştirilmesi ile elde edilmektedir. Ancak bunlar jonksiyon diyot tipindedir. Değme düzeyi (jonksiyon) direnci çok küçük olduğundan doğru yön beslemesinde 0.25V ‘ta dahi kolaylıkla ve hızla iletim sağlamaktadır.Ters yöne doğru akan azınlık taşıyıcıları çok az olduğundan ters yön akımı küçüktür. Bu nedenle de gürültü seviyeleri düşük ve verimleri yüksektir.
Dirençlerin düzgün olmaması nedeniyle daha çok mikrodalga alıcılarında karıştırıcı olarak kullanılır. Ayrıca, modülatör, demodülatör, detektör olarak ta  yararlanılır.

Low voltage schottky diyot

High voltage schottky diyot

Ani Toplamalı Diyot

Ani toparlanmalı (Step-Recovery) diyotlar varaktör diyotların daha da geliştirilmişlerdir. Varaktör diyotlar ile frekansların iki ve üç kat büyütülmeleri mümkün olabildiği halde, ani toparlanmalı diyotlar ile 4 ve daha fazla katları elde edilebilmektedir.

Pin Diyot

P-I-N diyotları P+-I-N+ yapıya sahip diyotlardır. P+ ve N+bölgelerinin katkı maddesi oranları yüksek ve I bölgesi büyük dirençlidir.
Alçak frekanslarda diyot bir P-N doğrultucu gibi çalışır. Frekans yükseldikçe I bölgesi de etkinliğini gösterir. Yüksek frekanslarda I bölgesinin doğru yöndeki direnci küçük ters yöndeki direnci ise büyüktür.
Diyodun direnci uygulama yerine göre iki limit arasında sürekli olarak veya kademeli olarak değiştirilebilmektedir.
P-I-N diyotlar değişken dirençli eleman olarak, mikrodalga devrelerinde, zayıflatıcı, faz kaydırıcı, modülatör, anahtar, limitör gibi çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır.

Büyük Güçlü Diyotlar

2W  ‘ın üzerindeki diyotlar Büyük Güçlü Diyotlar olarak tanımlanır.
Bu tür diyotlar, büyük değerli DC akıma ihtiyaç duyulan galvano-plasti, ark kaynakları gibi devrelere ait doğrultucularda kullanılmaktadır.