Diyot Nedir? Ne İşe Yarar?

Diyot, elektrik akımının yalnızca bir yönde geçişine izin veren, yarı iletken maddelerden yapılmış iki uçlu bir devre elemanıdır. Devrelerde aşağıdaki diyot sembolü ile gösterilir:

Diyotun anot ve katot olmak üzere iki bacağı bulunur. Diyotlar, akımı üzerlerinden yalnızca anottan katoda doğru iletirler. Su ile benzerliğinden örnek vermek gerekirse diyotlar, bir boru üzerindeki çef valf gibi davranırlar.

Diyotun Tarihçesi (*)

Termiyonik diyotlar (vakum tüpleri ya da lambalar olarak da bilinirler) ile katı hal (yarı-iletken diyotlar) diyotlar, ayrı olarak 1900’lü yılların başında geliştirilmeye başlanmıştır. Bu devre elemanları, ilk etapta radyo dedektörleri olarak kullanılmaktaydı. Bu radyolar ise bugün bildiğimiz anlamdaki radyolardan farklı olarak ses iletimi yerine, modüle edilmiş bir dalgadan Mors kodu gibi palslerin algılanması için kullanılmaktaydı. Bu palslerin varlığı ve yokluğu ile aralarındaki uzunluk sayesinde bir operatör, Mors kodu ile oluşturulmuş bir mesajı metne dökebiliyordu. Bu palslerin algılanmasında ise, doğrusal olmayan gerilim-akım karakteristikleri sebebiyle diyotlar kullanılmaktaydı.

1873 yılında Frederick Guthrie, termiyonik diyotun temel prensibini pozitif yüklü bir elektroskobun yakınına topraklanmış bir sıcak metalin yaklaştırıldığında, pozitif yükün dokunmadan deşarj olabilmesini gözlemlemesi sayesinde keşfetmiştir. Aynı işlem elektroskop negatif yüklendiğinde gerçekleşmemiştir, bu da akımın yalnızca tek bir yönde aktığını gösterir. 1880 yılında Thomas Edison aynı prensibi bağımsız olarak ampulleri ile ilgili yapmış olduğu deneyler esnasında tekrardan keşfetmiştir. Yaklaşık 20 yıl kadar sonra ise John Ambrose Fleming, Edison’un keşfetmiş olduğu ve Edison Etkisi veya termiyonik emisyon adı verilen fenomenin hassas bir radyo dedektörü olarak kullanabileceğini keşfetmiş ve Fleming Tüpü adı verilen ilk termiyonik diyodu Britanya’da 16 Kasım 1904 tarihinde patentlemiştir.

1874 yılında Alman bilimadamı Karl Ferdinand Braun, kristallerin tek yönlü iletimini keşfetmiş ve 1899 yılında patentlemiştir. Bakır oksit ve selenyum doğrultucular ise güç uygulamaları için 1930’lu yıllarda geliştirilmiştir.

Diyot ismi, Yunanca iki anlamına gelen "di” sözcüğü ve yol anlamına gelen "ode” kelimelerinin birleşmesinden gelmektedir.

Diyotun Yapısı, Özellikleri ve Karakteristiği

Diyotlar p-tipi ve n-tipi olmak üzere iki farklı yarı-iletken malzemenin birleştirilmesi ile elde edilir. Transistör yazımızda da bahsetmiş olduğumuz üzere yarı-iletken maddeler normal durumda elektrik akımını iletmezler. P-tipi ve n-tipi yarı-iletken malzeme elde edilmesi için silisyum veya germanyum gibi yarı-iletken malzemeler, doping ismi verilen bir işlemden geçirilir. Böylece p-tipi maddelerde pozitif yüklü "delik”ler, n-tipi maddelerde ise negatif yüklü elektronlar daha fazla sayıda bulunmuş olur. Bu iki maddeyi bir araya getirdiğimizde aşağıdaki gibi bir yapı ortaya çıkar: