Hrotová elektroda
Hrotová elektroda je elektronický prvek, u kterého byl poprvé použit homogenní PN přechod; tím byla umožněna konstrukce tzv. hrotové diody. Původně se používala v krystalce, což byl primitivní rozhlasový přijímač.
Princip
Uspořádání germaniové hrotové diody je na obrázku: Čtvercové destičky z opracovaného germaniového monokrystalu (rozměry přibližně 1,5 × 1,5 × 0,2 mm) se dotýká esovitě prohnutý wolframový drátek (průměr přibližně 0,1 mm), jenž je na konci elektrolyticky zaostřen na průměr 0,1 μm. Systém bývá uzavřen v keramickém, skleněném či kovovém pouzdře a bývá někdy vakuován.
PN přechod se vytváří po uzavření pouzdra krátkými intenzivními impulsy elektrického proudu. V důsledku tenkého zostření wolframového vlákna dosahují impulsy v oblasti hrotu vysokých proudových hustot, následkem kterých se povrchová vrstva polovodiče ohřívá, a tím dochází k difúzi iontů z hrotu do povrchových vrstev a dislokaci v monokrystalu. Oblast na povrchové vrstvě v okolí hrotu změní typ vodivosti na P.
Výhoda hrotové diody spočívá v její velmi malé ploše přechodu PN, tudíž má i velmi malou kapacitu. Diody jsou proto využitelné pro usměrňování frekvencí až do 1 GHz. Při podobném konstrukčním uspořádání s použitím křemíku je možné posunout mezní frekvence až do oblasti desítek GHz.
Hrotová dioda vykazuje značný sériový odpor, jehož důsledkem je mnohem větší diferenciální odpor v propustném směru. V závěrném směru je diferenciální odpor podstatně menší a napětí průrazu je poměrně malé.
Hrotové diody se využívají například v detektorech amplitudové i kmitočtové (frekvenční) modulace, jako spínací prvky pro velmi vysoké frekvence či v měřících přístrojích.
Z uspořádání hrotové diody vychází obecná schematická značka pro všechny polovodičové diody (na obrázku).
Související články
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu hrotová elektroda na Wikimedia Commons
Média použitá na této stránce
Autor: User Vitecek on cs.wikipedia, Licence: CC BY-SA 3.0
A diode symbol with description in Czech
Autor: JA.Davidson, Licence: Copyrighted free use
A galena cat's-whisker detector, an early radio wave detector used in crystal radio receivers from about 1905 to the 1940s. The fine metal wire attached to the adjustable arm touches the face of a natural semiconducting crystal of galena (lead sulfide) in the capsule at right. The contact forms a PN junction making a crude semiconductor diode. In a crystal radio its function is to rectify the alternating current radio signal, extracting the audio (sound) signal from the radio frequency carrier wave. Only certain sites on the crystal surface function as rectifying junctions, so the device had to be adjusted before each use by dragging the wire across the crystal to find a "sweet spot".