Diyot, elektronik devrelerde yaygın olarak kullanılan devre elemanıdır. Bu diyotlar, tek yönte akım geçiren, yarı iletken elemanlardır. Tek yönde kullanıldıklarından ötürü, genel olarak doğrultma devrelerinde kullanılırlar.
Germanyum ve silisyum gibi yarı iletken malzemenin bir araya gelmesinden oluşan diyotlar, anot ve katot olarak isimlendirilen 2 uca sahiptir. Elektronik sektöründe temel elemanlardan olan diyot, P tipi ve N tipi şeklinde iki bölgeden oluşmaktadır. P tipi bölgede pozitif yüklü oyuklar bulunurken, N tipi bölgede ise negatif elektronlar bulunur. Bu sayede doğru kutuplama yapıldığı zaman akım geçişi başlar.
Diyot üzerinden akım geçişinin başlaması için ileri kutuplama yapılması gerekmektedir. Doğru kutuplama ise diyotta anot uca pozitif gerilim ve katot uca negatif gerilim uygulaması sonucunda elde edilir. Diyotun anot bacağına negatif gerilim verilirse ters kutuplama gerçekleşmektedir. Bu durumda devreden akım geçmemektedir. Bu özellik sayesinde elektronik devreler üzerinde; tam dalga doğrultucu, yarım dalga doğrultucu, gerilim koruma ve bypass gibi birçok farklı amaç için kullanılabilir.
Diyotların en önemli özelliklerinden biri yarı iletken olmalarıdır. Bunun yanı sıra elektrik akımı, diyot üzerinde tek bir yöne kolayca akabilmektedir. Buna karşın diğer yöne doğru ise çok az miktarda akabilirler.
Diyotlar küçük ve ucuz devre elemanlarıdır. Buna karşın son derece işlevseldirler. P ve N tipi yarı iletken malzemenin birleşmesiyle PN bağlantısına sahip olurlar.
Diyot üzerinde ter yöne doğru çok düşük miktarda akan elektrik akımına sızıntı akımı adı verilmektedir. Bunun yanı sıra ters yöne doğru yüksek voltaj verilmesi durumunda diyotlar bozulabilir. Diyotlar, silisyum, germanyum ve silikon gibi yarı iletken malzemelerden elde edilir.
Diyotlar neredeyse tüm elektronik cihazlarda bulunurlar. Devre kartlarında kullanılan diyotlar elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılan devre elemanlarıdır.
Diyotlar, şarj kontrol cihazlarında ter akım geçişini engellemek amacıyla kullanılabilirler. Bunun yanı sıra gerilimi belirli bir değere sabitleyebilmek için regülatör olarak kullanılırlar.
Telekomünikasyon açısından ise FM radyo alıcılarında kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra uzaktan kumandalı devrelerde de kullanılırlar.
Diyorlar, dedektörlerde ve osilatörlerde de kullanılmaktadırlar. Bununla birlikte sıcaklık ölçümünde, kırpma ve kenetleme devrelerinde ve lojik devrelerde de kullanılmaktadırlar.
Diyotların kullanıldığını en çok gördüğünüz alanlardan biri de LED uygulamalardır. Diyotlar ayrıca, sinyal karıştırıcı devrelerde, güç dönüşüm devrelerinde, voltaj koruma devrelerinde ve akım kumanda devrelerinde kullanılırlar.
Diyotların kullanım alanları, çeşitlerine göre değişmektedir. Güç kaynağı ve anahtar olarak da kullanılan diyotların birçok farklı çeşidi vardır.
Diyotlar özelliklerine göre birçok farklı çeşide sahiptir. Her bir diyot çeşidinin kendine has bir özelliği bulunmaktadır. Farklı özellikleri nedeniyle bu diyotlar farklı kullanım alanlarına sahiptir.
Diyot tiplerinden bazıları şu şekildedir;
Schottky diyot, N tipi yarı iletkenin, yarı iletken yüzeyine metal eklenerek oluşan tiptir. Bu diyotlar çok düşük aktivasyon voltajı düşüşüne ve kısa sürede toparlanma süresine sahiptir. Schottky diyotlar, radyo cihazları gibi yüksek frekanslı elektrik devrelerinde yaygın olarak kullanılır.
Silikon yapıda olan zener diyotlar, P ve N tipi yarı iletken malzemelerin birleştirilmesiyle ortaya çıkmıştır. Zener diyotların en önemli özelliği ise belirli bir gerilim seviyesine kadar akım iletimi yapmamasıdır.
Doğrusal polarmada zener diyotlar, normal bir diyot gibi çalışırlar. Ters polarmada ise belirli bir gerilimin arından iletime geçerler.
Foto diyotlar, ışığa duyarlı diyot adıyla da bilinmektedir. Bu diyotlar ışık enerjisiyle çalışırlar. Işıkla birlikte iletime geçen foto diyotlar, birçok farklı alanda kullanılabilmektedir. Foto diyotların en önemli özelliği de ışık gördüğünde çalışır hale gelmesidir. Işıksız bir ortamda bu diyotlar akım iletimine izin vermezler. Birleşim noktasından ışık alan foto diyotlar, akım iletimi yapmaya başlar. Karanlık ortamdayken bu diyotlar tamamen yalıtkan durumdadır.
P tipi ve N tipi yarı iletken malzemelerinin birleştirilmesiyle oluşturulan tünel diyotlar, diğer diyotlardan oldukça farklıdır. Bu diyotlar, tünel ismindeki bir kuantum mekanik etkisine sahiptirler. Tünel diyotların en önemli farklılıklarından biri ise negatif dirence sahip olmalıdır. Yapımlarında genellikle germanyum kullanılır. Bunun yanı sıra silikondan yapılan tünel diyotlarda bulunmaktadır.
Kullanım alanları son derece dar olan tünel diyotların ömürleri ise oldukça uzundur. 1960’lı yıllarda tünel diyot kullanılarak üretilen cihazların büyük bir bölümü hala kullanılır durumdadır.
Mikrodalga diyotlar, özellikle televizyon ve radyo yayınlarında, uzay iletişiminde, tıp ve radar gibi teknolojilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Mikrodalga diyotların en önemli özelliği ise son derece yüksek frekans dalga boylarına dahi direnç gösterebilmesidir. Bu durum, elektrik akımının ani şekilde yön değiştirilmesi halinde dahi dirençle karşılaşmasına olanak sağlar.
Işık yayan diyotlar, en yaygın olarak kullanılan tiplerden biridir. Bu diyotlar herkes tarafından bilinen ve kullanılan LED ışıklardır. Üretildiği ilk zamanlar yalnızca kırmızı ışık yayan bu diyot tipleri, sonraları farklı renkler verebilecek şekilde geliştirilmiştir. Bunun yanı sıra morötesi ve kızılötesi dalga boylarında ışık da verebilmektedirler. Enerji tüketiminde oldukça tasarruflu bir seçenek sağlayan ışık yayan diyotlar, uzun ömürlü ve verimli bir kullanıma sahiptir. Bu diyotlar yarı iletken malzemelerden ve silisyumdan imal edilmektedir.
Ayarlanabilir kapasiteli diyotlar, devreye ters olarak bağlanmaktadır. Genellikle iletişim sistemlerinde kullanılan bu diyotlar, P tipi ve N tipi yarı iletken malzemelerden imal edilir.
Varaktör ve varikap adıyla da bilinen bu diyotlar, kondansatör yapısına oldukça benzemektedir. Elektrik devrelerine ters bağlanmasının sonucu olarak, artan gerilim nedeniyle ayarlı kondansatör gibi çalışmaktadır.
Ani toparlanmalı diyotlar, ayarlanabilir kapasiteli diyotların daha gelişmiş halidir. Bu diyotlar frekansların 4 kattan daha fazla büyütülebilmesine imkân tanır. Malzeme ve üretim bakımından varaktör diyota benzeyen bu diyotlar, hassas projelerde kullanılmaktadır.
Pin diyotlar, birçok diyottan farklı bir yapıya sahiptir. Pin diyotlar üçlü bir yapıya sahiptir. Bu diyotlarda P ve N bölgelerinin yanı sıra ek olarak, bu iki bölgenin arasında bir I bölgesi bulunmaktadır. Söz konusu olan I bölgesi, yüksek dirence sahiptir. Bu sebeple pin diyotlar, mikrodalga devrelerinde sıklıkla kullanılan diyot çeşitleridir.
Gunn diyotlar iri yapıya sahip diyot türlerinden biridir. Aynı zamanda mikrodalga diyot olma özelliğini taşımaktadırlar.
Gunn diyotlar adını J.B. Gunn’dan almaktadır. 1968 yılında ilk olarak ortaya çıkarılan bu diyotlar adını gunn etkisinden almaktadır. Gunn diyotlar negatif dirençli ve iki terminallidir. Gunn diyotlar diğerlerinden farklı olarak yalnızca N tipi yarı iletken malzemeye sahiptir. Bu özelliğine bağlı olarak gunn diyotlar alternatif akımı iki yönlü olarak iletebilmektedir.
Avalanş adıyla da bilinen Implatt diyotlar, yüksek frekanslarda sıradan bir direnç gibi davranmaktadır. Buna karşın düşük frekanslarda ise sığaç gibi davranmaktadır. Gunn diyota kıyasla çok daha güçlü bir yapısı olan Impatt diyotlar, P tipi ve N tipi yarı iletken malzemelerden oluşmaktadır. Impatt diyotların imalatında ise galliyum ve silikon kullanılmaktadır.