Puntcontactdiode
Een puntcontactdiode is een halfgeleiderdiode waarvan één elektrode is uitgevoerd als een puntvormig draadje dat tegen een stukje halfgeleiderkristal drukt.
Geschiedenis bewerken
Experimenteel had men ontdekt dat sommige kristallen, zoals loodglans, onder bepaalde voorwaarden de elektrische stroom slechts in één richting goed doorlaten en dus als gelijkrichter gebruikt kunnen worden. Daartoe drukte men met een dun draadje, "catwhisker" (kattesnor) genoemd, met een scherpe punt op het kristal en zocht naar de juiste plek.
In de begintijd van de radiotechniek werden dergelijke kristaldetectoren gebruikt om het signaal te detecteren, dat wil zeggen te demoduleren.
Uit onderzoek bleek dat natuurlijke verontreinigingen in het kristal het genoemde effect veroorzaakten. Thans worden dergelijke verontreinigingen bewust in kristallen aangebracht in de halfgeleidertechniek.
Toen de oorzaak van het gelijkrichteffect bekend was, kon men kristaldiodes maken. Deze puntcontactdiodes bestonden uit een stukje n-gedoopt germanium- of siliciumkristal, waartegen de scherpe punt van een draadje drukte. Door deze constructie stuurde men een stroomstoot, met als gevolg dat het puntje versmolt met het kristal en daarin een zone met p-verontreiniging vormde. Zo ontstond een pn-overgang en dus een diode.
Werking bewerken
De puntcontactdiode berust eigenlijk op het halfgeleiderprincipe, maar de opbouw is heel anders, en soms worden ook andere materialen toegepast. De puntcontactdiode heeft een heel primitieve opbouw. Dit was dan ook een van de eerste op het halfgeleiderprincipe gebaseerde diodes die in de praktijk werden toegepast. In het algemeen bestaat een dergelijke diode uit een blok metaal van het n-type halfgeleider, waarop een naaldpunt van een metaal uit groep 3 van het periodiek systeem der elementen wordt geplaatst. Enig metaal van deze punt migreert dan in de halfgeleider waardoor er ter plekke een spontane pn-overgang wordt opgebouwd die als diode functioneert.
Toepassingen bewerken
Deze dioden werden vroeger als detectors toegepast in radio-ontvangers. Een zeer primitieve vorm van puntcontactdiode voor radio-ontvangst verkrijgt men door op een stalen scheermes een fijngeslepen potloodpunt te plaatsen, na enig zoeken naar een geschikt punt op het oppervlak van het scheermes, verkrijgt men dan een bruikbare diode. Deze techniek werd in de Tweede Wereldoorlog in krijgsgevangenkampen gebruikt om een primitieve AM-radio te construeren.
Puntcontactdiodes worden nog steeds gebruikt vanwege de geringe afmetingen van de pn-overgang. Deze diodes zijn daarom zeer geschikt voor gebruik bij hoge frequenties. Zij zijn echter door hun constructie niet geschikt voor gebruik met grote stroomsterkten.