Yarı İletken Cihazlar - Varaktör Diyot
Bu, PN malzemelerinde tutarsız bir safsızlık konsantrasyonuna sahip özel bir PN bağlantı diyotudur. Normal bir PN bağlantı diyotunda, katkı safsızlıkları genellikle malzeme boyunca eşit olarak dağılır. Varaktör diyot, bağlantının yakınında çok az miktarda kirlilikle katkılanır ve kirlilik konsantrasyonu bağlantı noktasından uzaklaşarak artar.
Geleneksel bağlantı diyotunda, tükenme bölgesi P ve N malzemesini ayıran bir alandır. Tükenme bölgesi, başlangıçta bağlantı ilk oluşturulduğunda geliştirilir. Bu bölgede hiçbir akım taşıyıcı yoktur ve bu nedenle tükenme bölgesi bir dielektrik ortam veya yalıtkan olarak işlev görür.
Çoğunluk taşıyıcıları olarak delikleri olan P-tipi malzeme ve çoğunluk taşıyıcıları olarak elektronlu N tipi malzeme artık yüklü plakalar olarak işlev görür. Bu nedenle, diyot, N- ve P-tipi zıt yüklü plakalara sahip bir kapasitör olarak düşünülebilir ve tükenme bölgesi, dielektrik görevi görür. Bildiğimiz gibi, yarı iletken olan P ve N malzemeleri, bir tükenme bölgesi yalıtkanı ile ayrılır.
Ters önyargı altında kapasitans etkisine yanıt vermek üzere tasarlanmış diyotlara denir. varactors, varicap diodesveya voltage-variable capacitors.
Aşağıdaki şekil Varaktör diyotunun sembolünü göstermektedir.
Varaktör diyotları normalde ters eğilim durumunda çalıştırılır. Ters eğilim arttığında, tükenme bölgesinin genişliği de artar ve daha az kapasitans ile sonuçlanır. Bu, ters önyargı azaldığında, kapasitansta buna karşılık gelen bir artış görülebileceği anlamına gelir. Bu nedenle, diyot kapasitansı, ön gerilim ile ters orantılı olarak değişir. Genellikle bu doğrusal değildir. Sıfır ile ters arıza gerilimi arasında çalıştırılır.
Varaktör diyotunun kapasitansı şu şekilde ifade edilir:
$$C_T = E\frac{A}{W_d}$$
CT = Bağlantı noktasının toplam kapasitansı
E = Yarı iletken malzemenin geçirgenliği
A = Kavşağın kesit alanı
Wd = Tükenme katmanının genişliği
Bu diyotlar, mikrodalga uygulamalarında kullanılan değişkendir. Varaktör diyotları, bir miktar voltaj ayarlaması veya frekans kontrolünün gerekli olduğu rezonans devrelerinde de kullanılır. Bu diyot ayrıca FM radyo ve televizyon alıcılarında Otomatik Frekans Kontrolünde (AFC) kullanılır.