ثنائي المساري

الصمام الثنائيأوثنائي المساريأوثنائي المسرىأو اختصاراًالثنائي(بالإنجليزية:Diode)‏وتنقحرإلىالديود، هو فيالكهرباءوالإلكترونياتنبيطةإلكترونية ينحصر دوره في السماح لـالتيار الكهربائيبالمرور في اتجاه واحد فقط. قبل اكتشافأشباه الموصلاتكانت أنابيب إلكترونية كبيرة تقوم بهذه المهمة وتسمى صمامات.
يوصل الديود التيار الكهربائي في اتجاه واحد فقط، ويعمل كعازل في الاتجاه المضاد. لذلك إذا دخلهجهد مترددفهو يترك التيار يسير في نصف دورة الجهد ويمنع سريان التيار في نصف الدورة الأخرى، ويعمل بذلككمقوم، أي يحول التيار المتردد إلى تيار مستمر.
في حالة استخدام ديود واحد لتقويم التيار فهو يرسل تيارا مستمرا نابضا، ولكن يمكن بواسطة قنطرة تحتوي على 4 ديودات القيام بعملية التقويم جيدا وتقل التموجات.
الصمام الثنائي هومكون إلكترونيذو طرفين يقوم بتوصيلالتياربشكل أساسي في اتجاه واحد (التوصيلغير المتماثل)؛ لديها مقاومة منخفضة (من الناحية المثالية صفر) في اتجاه واحد، ومقاومة عالية (غير محدودة بشكل مثالي) في الاتجاه الآخر. الأنبوب المفرغ للديود أو الصمام الثنائي الحراري هو أنبوب مفرغ به قطبين، كاثود ساخن ولوحة، حيث يمكن للإلكترونات أن تتدفق في اتجاه واحد فقط، من الكاثود إلى اللوحة. الصمام الثنائي أشباه الموصلات، النوع الأكثر استخدامًا اليوم، هو قطعة بلورية من مادة شبه موصلة مع تقاطع p-n متصل بطرفين كهربائيين.كانت الثنائيات شبه الموصلة أول الأجهزة الإلكترونية أشباه الموصلات. تم اكتشاف التوصيل الكهربائي غير المتماثل عبر التلامس بين معدن بلوري ومعدن بواسطة الفيزيائي الألماني فرديناند براون في عام 1874. اليوم، معظم الثنائيات مصنوعة من السيليكون، ولكن يتم أيضًا استخدام مواد أخرى شبه موصلة مثل زرنيخيد الغاليوم والجرمانيوم.
تستعمل الصمامات الثنائية غالبا فيالدوائرالمدمجة، وفيتقويمالتيار المتردد، وتشكل معالمقاحلأهمالعناصر الفاعلة. كما أنها تستعمل في الدوائر التي يراد أن يمر فيه التيار في جهة واحدةكمقومللتيارات المترددة:
يعتمد الصمام الثنائي على آلية عملالوصلة الثنائية. وهما يعملان بشكل متعاكس ولكن بنفس المبدأ.
مبدأ عمل ثنائيشبه الموصلاتنفس طريقةوصلة بي إنويتكون في الغالب منالسليكون، أوالجرمانيومالمشوب، كما ينطبق مبدأ العمل هذا أيضا علىوصلة شوتكي.
من المواد الشبه موصلة التي تستخدم أيضا في تصنيع الديود «الجاليوم أرزنيد».
تعتمد سماحية تمرير الكهرباء في مثل تلك الوصلة على قطبية الجهد الكهربائي المستخدم علىالمصعد(ذوتشويبمن «نوع بي») وقطبيةالمهبط(وهو شبه موصل مشوب «بنوع إن» من مواد التشويب، وبالتالي تعتمد سماحيته لاتجاه التيار المار فيه.
الوصلة بي-إن (المساحة الرمادية اللون) هي منطقة خالية من حاملات الشحنة الحرة الحركة، ذلك لأنالفجواتوهي حاملات شحنة موجبة في بلورة مشوبة «بنوع p»، أي positive ، وحاملات الشحنات السالبة (إلكتروناتحرة) الموجودة في البلورة الثانية المشوبة «بنوع n» تتخلل السطح الفاصل إلى الجهة الأخرى قليلا وتتعادلان كهربائيا (أنظروصلة بي إن)
الذرات الدخيلة المتسببة فيالتشويبتكون ثابتة في أماكنها لا تتحرك ويكونوا أيونات وإلكترونات ينتج عنها جهدا كهربائيا ساكنا، يعمل على فصل المنطقتين عن بعضهما البعض، ويوقف عملية الاتحاد بين الشحنات الموجبة والسالبة في المنتصف، وتصل إلى حالة اتزان في التوزيع، هذا الجهد يسمى «جهد الانتشار».
ينتشر جهد الانتشار هذا في كل الثنائي. ويمكن عن طريق توصيل جهد كهربائي خارجي - بحسب قطبية التوصيل -
معادلة جهد الانتشار، فيصبح الوصلة بي-إن موصلة للتيار، أو يمكنه تقوية جهد الانتشار، فتبقى الوصلة عازلة للتيار.
فيوصلة شوتكييستخدم معدن كأحد اقطاب الثنائي.
يوجد أنواع كثيرة للصمام وكل رمز يمثل نوع، وفي الدوائر الكهربية يتم تمثيل كل نوع برمزه الخاص.
في البصريات، يكون الجهاز المكافئ للديود ولكن مع ضوء الليزر هو المعزل البصري، المعروف أيضًا باسم الصمام الثنائي البصري،الذي يسمح للضوء بالمرور في اتجاه واحد فقط. يستخدم دوار فاراداي كمكون رئيسي.
عادة ما يشار إلى الثنائيات باسم D للديود علىلوحة دارات مطبوعة. في بعض الأحيان يتم استخدام الاختصار CR لمعدل الكريستال.