دیود پیوندی ناهمگون (Heterojunction Diode)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :
دیود پیوندی ناهمگون (Heterojunction Diode) :
دیود پیوندی ناهمگون (Heterojunction Diode) در واقع همان دیود سد ناهمگون (Heterojunction Diode) است که در مورد شماره ۵۸ توضیح داده شد. این دیودها از اتصال دو ماده نیمه هادی متفاوت با گاف انرژی (Bandgap) ناهمسان ساخته می شوند. تکرار این مورد در لیست شما نشان دهنده اهمیت این نوع دیودها در فناوری های پیشرفته است. بنابراین، توضیحات ارائه شده برای مورد شماره ۵۸ به طور کامل برای دیود پیوندی ناهمگون نیز صادق است.
ساختار این دیودها معمولا از ترکیب مواد نیمه هادی از گروه III-V مانند گالیوم آرسناید (GaAs) و آلومینیوم گالیوم آرسناید (AlGaAs) یا ایندیوم فسفاید (InP) و ایندیوم گالیوم آرسناید (InGaAs) ساخته می شود. انتخاب مواد به گونه ای است که ناپیوستگی در نوار هدایت و نوار ظرفیت (Band Discontinuities) ایجاد شود.
مزیت اصلی این دیودها، امکان مهندسی نوار انرژی (Band Engineering) است. با انتخاب مناسب مواد و ضخامت لایه ها، می توان سدهای پتانسیل و چاه های کوانتومی (Quantum Wells) ایجاد کرد که رفتار الکترون ها و حفره ها را کنترل می کنند. این امر منجر به بهبود عملکرد در کاربردهای خاص مانند دیودهای لیزری با کارایی بالا، ترانزیستورهای HEMT و HBT، و سلول های خورشیدی چندپیوندی می شود.
یکی از چالش های این دیودها، تطابق شبکه (Lattice Matching) بین دو ماده است. اگر ثابت شبکه (Lattice Constant) دو ماده متفاوت باشد، عیوب شبکه (Defects) در محل پیوند ایجاد می شود که عملکرد را تخریب می کند. بنابراین، مواد باید با دقت انتخاب شوند تا تطابق شبکه خوبی داشته باشند (مانند GaAs و AlGaAs).
در نهایت، دیود پیوندی ناهمگون یک قطعه پیشرفته است که پایه و اساس بسیاری از فناوری های مدرن از جمله لیزرهای نیمه هادی، ترانزیستورهای پرسرعت، و سلول های خورشیدی با بازده بالا است.
