ဒိုင်အုတ်

ဒိုင်အုတ် ဆိုသည်မှာ တပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း တစ်မျိုးဖြစ်ပြီး လျှပ်စီးကြောင်းကို တစ်ဖက်တည်းသို့သာ စီးဆင်းရန် ကန့်သတ်ရာတွင် သုံးသည့် ပစ္စည်းတစ်မျိုး ဖြစ်သည်။ အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်များ ဒိုင်အုတ်များ၏ အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်မှာ လျှပ်စီးကြောင်းများကို ဦးတည်ရာတဖက်တည်းသို့သာစီးဆင်းစေခြင်း(the diode's forward direction) ဖြစ်ပြီး အခြားတဖက်သို့ ဦးတည်စီးဆင်းမှု(the reverse direction)ကို ပိတ်ဆို့ထားခြင်းဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် ဒိုင်အုတ်များကို အီလက်ထရောနစ်ပုံစံ check valve များကဲ့သို့ ပုံဖော်ကြည့်နိုင်သည်။ ထိုကဲသို့ ဦးတည်ရာတဖက်တည်းသို့ စီးဆင်းသွား‌‌မှုကို rectification ဖြစ်စဉ်ဟုလည်း ခေါ်ဆိုပြီး alternating current (AC) မှ direct current (DC) သို့ ပြောင်းလဲရာတွင် အသုံးပြုပါသည်။ ရက်တီဖိုင်ယာများ၏ ပုံသဏ္ဌာန်ပေါ်မူတည်၍ ဒိုင်အုတ်များကို ရေဒီယိုအသံလှိုင်းများ ဖမ်းယူရာတွင်လည်း အသုံးပြုသည်။ ဒိုင်အုတ်များသည် ၎င်းတို့၏ တသမတ်တည်းမဟုတ်သော လျှပ်စီးကြောင်းနှင့်ဗို့အား ဝိသေသလက္ခဏာများ(nonlinear current-voltage characteristics)ကြောင့် ရိုးရှင်းသော အဖွင့်-အပိတ် လှုပ်ရှားမှု(on–off action)ထက် ပိုမိုရှုပ်ထွေးသော အပြုအမူများရှိနေသည်။ Semiconductor diodes များတွင် လျှပ်စစ်ကို သတ်မှတ်ထားသော ဗို့အား(certain threshold voltage or cut-in voltage)အတိုင်း forward direction မှပေးမှသာလျှင် ဆက်သွယ်မှုကို စတင်ပြုလုပ်သည်။(ထိုအခြေအနေအတွင်းရှိ ဒိုင်အုတ်ကို forward-biased အခြေအနေတွင် ရှိသည်ဟု ဆိုနိုင်သည်။) Forward-biased diode အတွင်းဖြတ်သန်းသွားမှုကြောင့် လျှပ်စီးကြောင်း(current)နှင့်အတူ အနည်းငယ်ဗို့အား ပြောင်းလဲ(voltage drop)သွားသည်။ ထိုအကျိုးသက်ရောက်မှုကို Voltage reference များအဖြစ်လည်းကောင်း temperature sensor များအဖြစ်လည်းကောင်း အသုံးပြုနိုင်သည်။ Semiconductor diode များ၏ current–voltage characteristic များကို လိုအပ်ချက်နှင့်အညီ ကိုက်ညီမှုရှိစေရန် ထုတ်လုပ်စဉ်၌ semiconductor materials နှင့် doping impurities များကို သေချာရွေးချယ်ပြုလုပ်၍ ထားသည်။ ထိုနည်းပညာများကြောင့် မတူကွဲပြားသော လုပ်ငန်းဆောင်တာများတွင် အသုံးပြုနိုင်ရန်အတွက် special-purpose diode များ ထုတ်လုပ်လာနိုင်ခဲ့သည်။ ဥပမာအားဖြင့် ဗို့အားများအား ထိန်းညှိရန်အတွက်အသုံးပြုသော ဒိုင်အုတ်များ (Zener diodes)၊ ပြင်းအားမြှင့် ဗို့အားများစီးဆင်းခြင်းမှ ကာကွယ်ရန်အသုံးပြုသော ဒိုင်အုတ်များ (avalanche diodes)၊ ရေဒီယိုနှင့် တီဗွီ receiver များကို အီလက်ထရောနစ်ဆိုင်ရာ ထိန်းညှိမှုပြုလုပ်ရန်အတွက် အသုံးပြုသော ဒိုင်အုတ်များ (varactor diodes)၊ radio-frequency oscillation များ ထုတ်လုပ်ရန်အတွက်သုံးသော ဒိုင်အုတ်များ (tunnel diodes, Gunn diodes, IMPATT diodes)၊ အလင်းထုတ်လွှင့်ရန်အတွက်သုံသော ဒိုင်အုတ်များ (light-emitting diodes)။ Tunnel၊ Gunn နှင့် IMPATT diodes များတွင် အနှုတ်လက္ခဏာခုခံအား(negative resistance) ရှိပြီး ဒါဟာ Microwave နည်းပညာနှင့် switching circuit များတွင် အသုံးဝင်ပါသည်။ ဒိုင်အုတ်(vacuum နှင့် semiconductor နှစ်မျိုးစလုံး)ကို shot-noise generator များအဖြစ် အသုံးပြုနိုင်သည်။ သမိုင်းကြောင်း Thermionic diode (လေဟာနယ်ပြွန်)နှင့် solid-state diode (တပိုင်းလျှပ်ကူး) များသည် radio receiver detector များ စတင်ပေါ်ထွက်လာချိန် ၁၉၀၀ ခုနှစ်အစောပိုင်း၌ တချိန်တည်းဆိုသလိုပင် သီခြားစီ ဖွံ့ထွန်းပေါ်ပေါက်လာခဲ့ခြင်းဖြစ်သည်။ ၁၉၅၀ ခုနှစ်များ မတိုင်မီအထိ semiconductor diode များသည် တည်ငြိမ်မှုနည်းပါးသည့်အတွက် ရေဒီယိုများတွင် vacuum diode များသာ အသုံးများခဲ့သည်။ High-voltage/high-current rectification လုပ်ရာတွင် semiconductor diode များထက် Vacuum-tube rectifier များနှင့် gas-filled rectifier များသည် ပိုမိုစွမ်းဆောင်နိုင်သည့်အတွက် ယခုအချိန်ထိပင် အသုံးပြုနေကြဆဲပဲဖြစ်သည်။(selenium rectifier ကဲ့သို့) Vacuum diode ၁၈၇၃ ခုနှစ်တွင် ဖရက်ဒရစ် ဂူသရီ(Frederick Guthrie)သည် thermionic diode များ၏ လုပ်ဆောင်ပုံ အခြေခံစည်းမျဉ်းများကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။Guthrie, Frederick (October 1873) "On a relation between heat and static electricity," The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 4th series, 46 : 257–266.1928 Nobel Lecture: Owen W. Richardson, "Thermionic phenomena and the laws which govern them", December 12, 1929 Solid-state diodes ၁၈၇၄ ခုနှစ်တွင် ဂျာမန်သိပ္ပံပညာရှင် ကားရ် ဖာဒီနန် ဘရောင်း(Karl Ferdinand Braun) သည် "တစ်ကြောင်းတည်းသော ဆက်သွယ်မှု (unilateral conduction)" ရှိသော ပုံဆောင်ခဲများကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။Braun, Ferdinand (1874) "Ueber die Stromleitung durch Schwefelmetalle" (On current conduction in metal sulphides), Annalen der Physik und Chemie, 153 : 556–563.Karl Ferdinand Braun. chem.ch.huji.ac.il ဘရောင်းဟာ ၁၈၉၉ ခုနှစ်တွင် crystal rectifier ကို မူပိုင်ခွင့်တင်ခဲ့သည်။ ဝေါဟာရရင်းမြစ် ၎င်းတို့ ရှာဖွေတွေ့ရှိချိန်တွင် ထိုကဲ့သို့သော ပစ္စည်းများကို ရက်တီဖိုင်ယာဟုသာ ခေါ်ဆိုခဲ့ကြသည်။ Tetrodes ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိချိန် ၁၉၁၉ ခုနှစ်မှသာ ဝီလျံ ဟင်နရီ အက်ဂဲလ်စ်(William Henry Ecclesမှ diode ဆိုသော ဝေါဟာရကို တီထွင်ခဲ့ရာ ဂရိဘာသာစကားမှ ဆင်းသက်လာသော စကားလုံးဖြစ်ပြီး ဒိုင် (di) (δί မှ)သည် 'နှစ်' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး အုတ်(ode) (ὁδός မှ)သည် 'လမ်းကြောင်း' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည်။ Semiconductor diodes အီလက်ထရောနစ် သင်္ကေတများ Circuit diagram များတွင် အသုံးပြုသော Semiconductor diode ၏ သင်္ကေတကို ဒိုင်အုတ်အမျိုးအစားပေါ်မူတည်၍ သီးသန့်သတ်မှတ်ထားသည်။ အောက်တွင်ဖော်ပြထားသည်မှာ ဒိုင်အုတ်အမျိုးအစားတချို့၏ ပြောင်းလဲသွားသော သင်္ကေတပုံစံများဖြစ်သည်။ သို့ပေမယ့် ပြောင်းလဲသွားသည်မှာ အနည်းငယ်သာဖြစ်ပြီး အဓိကလက္ခဏာများ ပြောင်းလဲခြင်းမရှိပေ။ သင်္ကေတပုံများရှိ တြိဂံမှာ တဖက်တည်း ရှေ့သို့ စီးဆင်းသည့် forward direction ကိုဆိုလိုပြီး ထိုလမ်းကြောင်းအတိုင်း လျှပ်စီးသည် စီးဆင်းသွားသည်။ A galena cat's-whisker detector, a point-contact diode. Point-contact diodes Point-contact diode ၏ လုပ်ဆောင်ပုံမှာ junction diode နှင့်အတူတူပင်ဖြစ်ပြီး တည်ဆောက်ပုံမှာ ပို၍ရိုးရှင်းသည်။ Pointed metal wire ကို n-type semiconductor နှင့်ထိထားပြီး သတ္တုတချို့သည် semiconductor သို့ကူးပြောင်းမှုဖြစ်ပေါ်ပြီး ထိုထိစပ်နေသောနေရာတွင် သေးငယ်သော p-type region ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ဂါမေနီယံဗားရှင်း 1N34 ကို ယခုအချိန်ထိ ရေဒီယိုလက်ခံစက်များ(radio receiver)တွင် ဖမ်းယူသူ(detector)အဖြစ် အသုံပြုကြပြီး တခါတရံတွင် analog electronics ၌ သီးသန့်အသုံးပြုသည်။ Junction diodes p–n junction diode p–n junction diode များကို တပိုင်းလျှပ်ကူးပုံဆောင်ခဲများဖြင့် တည်ဆောင်ထားသည်။ ဆီလီကွန်ကို များသောအားဖြင့် အသုံးပြုကြပြီး ဂါမေနီယမ်နှင့် ဂါလီယမ် အာဆင်းနိတ်(gallium arsenide)တို့ကိုလည်း အသုံးပြုကြသည်။ မသန့်စင်သော ဒြပ်မှုန်များ( Impurities) ထည့်လိုက်ခြင်းဖြင့် အီလက်ထရွန်ဟုခေါ်သည့် အနှုတ်လက္ခဏာသယ်ဆောင်သူ လျှပ်မှုန်(negative charge carriers)များပါဝင်သည့် နယ်တစ်ခုကို ဖန်တီးလိုက်ပြီး ထိုအပိုင်းကို n-type semiconductor ဟုခေါ်သည်။ အခြားတဖတ်၌ အပေါင်းလက္ခဏာသယ်ဆောင်သူ လျှပ်မှုန်များ(holes) ပါဝင်ပြီး ထိုအပိုင်းကို p-type semiconductor ဟုခေါ်သည်။ n-type နှင့် p-type materials များကို အတူတကွထားလိုက်ပါက ခတ္တမျှ အီလက်ထရွန်များသည် n side မှ p side သို့ စီးဆင်းသွားပြီး မည်သည့်လျှပ်မှုန်သယ်ဆောင်သူများ မရှိတော့သော အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ထိုအပိုင်းကို depletion region ဟုခေါ်ပြီး ထိုအပိုင်းတွင် မည်သည့်လျှပ်မှုန်သယ်ဆောင်သူ (အီလက်ထရွန်ရော ဟိုး(holes)ရော နှစ်ခုစလုံး) မရှိပေ။ n-type နှင့် p-type regions တို့ကို ဒိုင်အုတ်ဝင်ရိုးစွန်းများနှင့် ဆက်သွယ်၍ထားလိုက်ပြီး ထိုအပိုင်းနှစ်ခုကြား၍ ထိစပ်နေသောမျဉ်းကို p–n junction ဟုခေါ်ကာ ထိုနေရာသည် ဒိုင်အုတ်၏ လုပ်ဆောင်ချက်များ ဖြစ်ပျက်ရာနေရာဖြစ်သည်။ P side (the anode) မှသည် N side (the cathode) သို့ လုံလောက်သော လျှပ်စစ်ဗို့အားများ စီးဆင်းစေသောအခါ အီလက်ထရွန်များသည် depletion region ကိုဖြတ်ကာ N-type side မှ P-type side သို့ စီးဆင်းစေရန် ခွင့်ပြုပေးနိုင်သည်။ သို့သော် လျှပ်စစ်ဗို့အားအား ပြောင်းပြန်သက်ရောက်မည်ဆိုပါက အီလက်ထရွန်များ ပြောင်းပြန်စီးဆင်းမှုကို ထို depletion region မှ ခွင့်ပြုပေးလိမ့်မည် မဟုတ်ပေ။ ထို့ကြောင့် ဒိုင်အုတ်သည် electrical check valve သကဲ့သို့ပင်ဖြစ်သည်။ Schottky diode နောက်ထပ် junction diode အမျိုးအစားမှာ Schottky diode ဖြစ်ပြီး p–n junction အစား metal–semiconductor junction ဖြစ်ပေါ်ကာ capacitance အား လျော့ချပြီး လျှပ်စီးမှု အလျင်အား မြှင့်တင်ပေးသည်။Skyworks Solutions, Inc., Mixer and Detector Diodes ကိုးကား Category:လျှပ်စစ်ပစ္စည်း အစိတ်အပိုင်းများ