diode

๑หนว่ ยท่ี สารกง่ึ ตวั นาและไดโอด วชิ า อปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนกิ ส์และวงจร อ.สันติภาพ มะสะ

สารก่งึ ตัวนาและไดโอด 1 สภาพของสสารหรอื ธาตุ 3 สถานะ ของแขง็ เหลก็ อะลูมิเนยี ม ทองแดง เงนิ ของเหลว นา แอลกอฮอล์ โบรมนี กา๊ ซ แกส๊ ออกซเิ จน แก๊สไฮโดรเจน แกส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์ ธาตุหรือสสารโดยท่ัวไปในธรรมชาติ จะมี 3 สถานะ คือ ของแขง็ ของเหลว และกา๊ ซ อ.สันติภาพ มะสะ ชอื่ วชิ า อปุ กรณ์อิเลก็ ทรอนกิ ส์และวงจร

สารกึง่ ตัวนาและไดโอด 2 การแยกตัวของสสารหรอื ธาตุ สสาร เกดิ จากการรวมตัวของโมเลกลุ หลายๆ โมเลกลุ มารวมกัน โมเลกลุ เกดิ จากการรวมตัวของอะตอม หลายๆ อะตอม มารวมกนั อะตอม เกดิ จากการรวมตวั ของอนภุ าค เล็กๆ หลายๆ ตวั มารวมกนั อะตอมหลายๆ ตวั รวมกนั เป็นโมเลกุล โมเลกุล หลายๆ ตวั รวมกนั เปน็ สสารหรือธาตุ อ.สนั ติภาพ มะสะ ชอ่ื วิชา อปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์และวงจร

สารกงึ่ ตัวนาและไดโอด 3 โครงสร้างของอะตอม อเิ ลก็ ตรอน นิวเคลียส นวิ เคลยี ส อิเลก็ ตรอน อะตอม จะประกอบด้วย นวิ เคลยี ส ซึง่ จะอยู่เป็น แกนกลางของอะตอม และ มี อเิ ลก็ ตรอน วงิ่ โคจรรอบ ๆ นวิ เคลยี ส โดยปกติอะตอมของธาตตุ ่าง ๆ จะเป็นกลางทาง ไฟฟ้าในธาตเุ ดียวกัน คาถาม อะตอม ประกอบดว้ ยอะไร ? อ.สนั ตภิ าพ มะสะ ชอ่ื วชิ า อปุ กรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์และวงจร

สารกึ่งตัวนาและไดโอด 4 นิวเคลยี สและอเิ ลก็ ตรอน โปรตรอน นวิ ตรอน อเิ ลก็ ตรอน นิวเคลียส จะประกอบดว้ ย โปรตรอน และ นวิ ตรอน ซง่ึ จะมีจานวนเท่าๆ กนั อยูร่ วมกัน โดยโปรตรอนจะมีประจุ เป็นบวก สว่ นนวิ ตรอน จะมีสภาวะเปน็ กลางทางไฟฟ้า อเิ ล็กตรอน จะมจี านวนเท่ากบั โปรตรอนและนิวตรอน โดยมปี ระจเุ ปน็ ลบ ซึง่ จะว่งิ โคจรรอบ ๆ นวิ เคลยี ส คาถาม นิวเคลียส ประกอบด้วยอะไร ? อ.สันติภาพ มะสะ ชอ่ื วิชา อุปกรณ์อิเล็กทรอนกิ ส์และวงจร

สารกึง่ ตวั นาและไดโอด 5 วงโคจรของอิเล็กตรอน นวิ เคลียส K LMNOP นวิ เคลียส ชันที่ 1 (วงในสดุ ) วงโคจรของอิเล็กตรอนท่ีอยหู่ า่ งจากนวิ เคลียส จะกากบั ดว้ ยตัวอักษรภาษาอังกฤษ เรม่ิ จาก K ซึ่งเปน็ วงในสุด และ L , M , N , O , P และ Q ตามลาดับ จนถึงวงนอกสดุ ระยะหา่ งจากนวิ เคลยี สไปยังวงโคจรแต่ละวง จะเท่ากัน คาถาม วงจรโคจรของอิเล็กตรอน มวี งอะไรบ้าง ? อ.สนั ตภิ าพ มะสะ ช่อื วิชา อุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกสแ์ ละวงจร

สารกึง่ ตวั นาและไดโอด 6 จานวนอเิ ลก็ ตรอน จานวนอเิ ลก็ ตรอนแต่ละวง จะมีไมเ่ ท่ากนั สามารถบรรจุ ตามสูตร 2N2 โดย N คือ ลาดบั ของวงโคจร (เริม่ จากวงใน) วง K (วงท1่ี ) มอี เิ ล็กตรอนสูงสดุ = 2(1)2 = 2 ตวั วง L (วงท2่ี ) มอี เิ ล็กตรอนสูงสุด = 2(2)2 = 8 ตัว วง M (วงท3ี่ ) มีอเิ ลก็ ตรอนสูงสุด = 2(3)2 = 18 ตวั วง N (วงท4่ี ) มีอเิ ล็กตรอนสูงสุด = 2(4)2 = 32 ตวั ตังแต่ วง O (วงท5่ี ) เปน็ ตน้ ไป จะมีจานวนอเิ ล็กตรอน ไม่เต็มจานวนตามสูตรท่คี านวณได้ คาถาม วง O คานวณหาจานวนอิเล็กตรอนไดก้ ีต่ ัว ? อ.สันตภิ าพ มะสะ ช่อื วิชา อุปกรณ์อิเล็กทรอนกิ ส์และวงจร

สารก่งึ ตัวนาและไดโอด 7 วาเลนเซลล์และวาเลนซ์อิเลก็ ตรอน วาเลนซ์อเิ ล็กตรอน วาเลนซเ์ ซลล์ โครงสร้างอิเลก็ ตรอนของอะตอมโซเดยี ม (Na) วาเลนซ์เซลล์ หมายถงึ วงโครจร วงสดุ ทา้ ยหรอื วงท่อี ย่นู อกสุด วาเลนซ์อเิ ล็กตรอน หมายถึง อเิ ล็กตรอนที่บรรจุ อยูบ่ นวงโคจรนอกสดุ ซ่งึ จะมีจานวน ไม่เกิน 8 ตวั คาถาม วาเลนซอ์ เิ ล็กตรอน มไี ด้กต่ี วั ? อ.สนั ตภิ าพ มะสะ ชอ่ื วชิ า อปุ กรณ์อิเลก็ ทรอนิกสแ์ ละวงจร

สารกง่ึ ตัวนาและไดโอด 8 คุณสมบัตทิ างไฟฟา้ ของธาตหุ รอื สสาร ตัวนาไฟฟา้ 3 ชนิด มวี าเลนซอ์ ิเล็กตรอน 1–3 ตวั คณุ สมบตั ิ คือ สามารถนากระแสไฟฟ้าไดด้ ี เชน่ เงนิ ทองแดง ทองคา อลมู เิ นยี ม เหลก็ สงั กะสี มวี าเลนซ์อิเลก็ ตรอน 4 ตวั กึง่ ตวั นาไฟฟ้า คณุ สมบัติ คือ กง่ึ กลางระหวา่ งตวั นากบั ฉนวน เชน่ คารบ์ อน ตะกวั่ ดบี ุก ซิลิกอน เยอรมนั เนี่ยม ฉนวนไฟฟ้า มวี าเลนซอ์ ิเล็กตรอน 5–8 ตวั คุณสมบตั ิ คือ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไดย้ าก เช่น ไมก้า แก้ว พลาสตกิ ไมแ้ ห้ง วาเลนซ์อิเล็กตรอน จะเป็นตัวบง่ บอกถงึ คุณสมบตั ิทาง ไฟฟา้ ของธาตุต่าง ๆ คาถาม ธาตุทีม่ ีวาเลนซอ์ ิเลก็ ตรอน 2 ตวั จดั อยู่ใน คุณสมบตั ิทางไฟฟ้าใด ? อ.สันติภาพ มะสะ ชอื่ วชิ า อปุ กรณอ์ เิ ล็กทรอนกิ ส์และวงจร

สารกึง่ ตัวนาและไดโอด 9 ความหมายของสารก่งึ ตัวนา สารก่งึ ตวั นาบรสิ ุทธิ์ สารกง่ึ ตวั นาท่ียงั ไม่ไดเ้ ตมิ สารเจือปนใด ๆ ลงไป สารก่งึ ตวั นาทีน่ ยิ มนามาผลติ อปุ กรณ์อิเลก็ ทรอนกิ ส์ ไดแ้ ก่ ซลิ กิ อน (Si) และเยอรมันเนย่ี ม (Ge) สารก่งึ ตวั นาไม่บรสิ ทุ ธ์ิ สารก่งึ ตัวนาบรสิ ุทธิ์ทไ่ี ด้เตมิ ธาตเุ จือปนลงไป โดยใช้ธาตุเจอื ปนท่ีมีวาเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอน 3 ตวั หรือ 5 ตัว ในอัตราสว่ น 108 : 1 เพ่ือให้ไดส้ ารกึ่งตวั นาชนดิ ใหม่ คาถาม สารกึ่งตัวนาใดท่ีนามาผลติ เป็นอุปกรณ์ อิเลก็ ทรอนิกส์ ? อ.สนั ตภิ าพ มะสะ ชอื่ วชิ า อปุ กรณอ์ ิเลก็ ทรอนิกส์และวงจร

สารกง่ึ ตัวนาและไดโอด 10 ความหมายของสารก่ึงตัวนา (ตอ่ ) สารก่งึ ตวั นาชนิดเอ็น สารกงึ่ ตวั นาทไ่ี ด้จาการนาธาตกุ ง่ึ ตวั นา ซลิ กิ อนหรอื เยอรมนั เนี่ยม มาเตมิ สารเจอื ปนท่มี ี วาเลนซ์อิเลก็ ตรอน 5 ตวั เช่น ฟอสฟอรสั (P) และ อาเซนิค (As) สารกึง่ ตวั นาชนดิ พี สารก่ึงตวั นาที่ได้จาการนาธาตกุ ง่ึ ตวั นา ซิลกิ อนหรือเยอรมันเน่ียมมาเติมสารเจือปนทมี่ ี วาเลนซ์อิเลก็ ตรอน 3 ตวั เช่น โบรอน (Br) , อินเดียม (In) , แกลเลยี ม (Ge) อลมู ิเนยี ม (Al) คาถาม สารกง่ึ ตัวนาใด? ท่ไี ด้จากการนาสารซลิ กิ อน มาผสมกับสารท่ีมีวาเลนซ์อิเล็กตรอน 3 ตัว อ.สนั ตภิ าพ มะสะ ชอื่ วชิ า อปุ กรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์และวงจร

สารกง่ึ ตวั นาและไดโอด 11 ชนิดของไดโอด ไดโอด แบ่งตามเนือสารที่ใช้ผลติ ไดโอดชนิดเยอรมันเน่ยี ม Ge สารเยอรมันเนยี่ ม เป็นเนือสารท่ไี ม่นยิ มนามาผลิต เปน็ อปุ กรณ์ อิเลก็ ทรอนกิ ส์ เนอื่ งจากมีกระแสร่ัวไหล มากกวา่ สารซิลกิ อน ไดโอดชนิดซลิ ิกอน Si สารซลิ ิกอน เป็นเนอื สารทีน่ ามาผลิตเป็นอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ ทกุ ชนิด ในปัจจุบนั คาถาม เนอื สารใด ? นยิ มนามาผลติ ไดโอด อ.สันตภิ าพ มะสะ ชอื่ วิชา อุปกรณ์อิเล็กทรอนกิ สแ์ ละวงจร

สารกึง่ ตัวนาและไดโอด 12 ชนิดของไดโอด (ต่อ) ไดโอด แบ่งตามลักษณะกรรมวิธีท่ีผลติ ไดโอดชนิดจดุ สัมผสั เกิดจากการนาสารเยอรมนั เน่ียมชนดิ เอน็ มาอดั เปน็ เสน้ ลวดพลาตนิ ่ัม เรยี กวา่ หนวดแมว ใส่เข้าไปใน หลอดแก้วตอ่ เข้ากับผลกึ ซ่งึ เป็นสารชนิดเอ็น เมื่อให้กระแสค่าสงู ๆ ไหลผา่ นรอยต่อระหวา่ งสาย และ ผลกึ จะทาใหเ้ กดิ สารชนิดพี ขนึ รอบๆ รอยสัมผัสใน ผลึกเยอรมันเน่ยี ม ไดโอดชนดิ หัวต่อพี-เอ็น เกดิ จากการนาสารกึ่งตวั นาชนดิ เอน็ มาแพรอ่ นภุ าค อะตอมของสารบางชนิดเข้าไปในสารกึง่ ตัวนาชนดิ พี ต่อขวั ออกใชง้ าน มีบทบาทและใชง้ านแพร่หลายในปจั จบุ นั คาถาม ไดโอดชนิดใด? นยิ มใชใ้ นปจั จบุ ัน อ.สนั ติภาพ มะสะ ชอ่ื วชิ า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวงจร