logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Dioda półprzewodnikowa DIY, czyli coś z niczego

Kostian95 04 Sty 2016 16:51 9099 6
  • Dioda półprzewodnikowa DIY, czyli coś z niczego

    Witam ponownie szanowne grono konstruktorów maści wszelakiej.
    Dzisiaj chciałbym zaprezentować kolejne moje dzieło spod znaku tworów półprzewodnikowych.

    Jak niektórzy z was zapewne wiedzą - nie jest to pierwsza konstrukcja tego typu popełniona przeze mnie (zainteresowanych odsyłam do poprzedniego projektu --> https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2904234.html ) tym razem jednak,uzbrojony w większą wiedzę oraz zapał postanowiłem skonstruować coś, co przebije poprzedni projekt zarówno pod względem parametrów, jak i praktyczności.
    Co z tego wyszło? Oceńcie sami!

    Konstrukcja prezentuje się dość niepozornie, wygląda wręcz na tworzoną bez większego przekonania czy finezji, brak jej polotu.. Nie zapominajmy jednak, iż liczy się to, co kryje się w środku, a nie złudne opakowanie - bo czymże jest piękna kobieta, gdy pstro ma w głowie... :D





    Widzimy, iż dioda ma dość prostą konstrukcję, składa się ona z podstawy wykonanej z laminatu, na jej środku spoczywa struktura, do której doprowadzone są złote sprężynujące styki, które zostały przymocowane do podstawy za pomocą odpowiednio wygiętych szpilek.
    Sama struktura (tak jak poprzednio) wykonana jest z płatka krzemu, który to wydobyłem z serca jakiegoś scalaka. Tym razem jednak oryginalna struktura układu scalonego pozostała nienaruszona, gdyż do projektu wykorzystałem spodnią część płatka, która była czysta i fabrycznie wypolerowana.
    Omawiany płatek krzemu oryginalnie posiada domieszkę akceptorową (typ P). Aby otrzymać z niego funkcjonujące złącze półprzewodnikowe, musimy wytworzyć na jego powierzchni warstwę krzemu typu N (z domieszką donorową) Fabrycznie do takiego domieszkowania używa się między innymi fosforu, dlatego też postanowiłem wykorzystać fosfor czerwony. Jak się później okazało, nie był to szczęśliwy wybór, gdyż uzyskana dioda ma odwróconą polaryzację 8-O. Nie wiem do końca, jak to się stało, ale na pewno ma to związek z zanieczyszczeniami domieszki bądź domieszki było za dużo.. Człowiek uczy się na błędach. :wink:

    Parametry:
    -Spadek napięcia w kierunku przewodzenia 1,4V;
    -Napięcie wsteczne 1V;
    -Prąd wsteczny 01,3uA;
    -Prąd przewodzenia 472uA.

    Jak widać - szału nie ma, nie zapominajmy jednak, iż poprzedniczka miała o wiele gorsze parametry prądowe - niestety nie dowiemy się jakie, ponieważ dioda, mówiąc nieładnie, rozjechała się w czasie dokonywania pomiarów (struktura rozgrzała się podczas pomiaru prądu wstecznego do tego stopnia, że wosk, którym była zalana uległ roztopieniu, co pozwoliło na przemieszczenie się jednego ze styków).

    Ewentualne zdjęcia wrzucę później ze względu na chwilowe problemy z komputerem.
    Pozdrawiam wszystkich!

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    Kostian95
    Poziom 12  
    Offline 
    Kostian95 napisał 94 postów o ocenie 91, pomógł 1 razy. Mieszka w mieście Opole. Jest z nami od 2014 roku.
  • #2 15301374
    lowdrop
    Poziom 9  
    Posty: 35
    Ocena: 19
    Piękna robota!

    I swoista "ironia losu" - układ scalony z pewnie milionami tranzystorów w roli... diody :) To nawet lepiej, niż symulować działanie tranzystora (modelem matematycznym) za pomocą mikroprocesora...

    Czyżby "Półprzewodnikowy Alek Zawada"? :)
  • #4 15301987
    machacz102
    Poziom 15  
    Posty: 111
    Pomógł: 7
    Ocena: 4
    Gratulacje :)

    Nie wpadłbym na pomysł z zeszlifowaniem struktury układu scalonego w celu pozyskania krzemu - ale w zasadzie, skoro struktura jest po jednej stronie, to nie wystarczyłoby całość odwrócić?

    W poprzednim temacie pisałeś o domieszkowaniu galem, zaznaczając, że nie wiesz skąd to wziąć. Nie wiem czy w nowszych termometrach nie siedzi gal zamiast rtęci - ale nawet jeśli, to czy ten gal jest wystarczająco czysty...

    Zastanawia mnie bardziej, czy w domowych warunkach da się wykonać tranzystor, i raczej na półprzewodnikach "ogólnodostępnych"... Może prosty FET z izolowana bramką na galenie?
  • #6 15302160
    Kostian95
    Poziom 12  
    Posty: 94
    Pomógł: 1
    Ocena: 91
    daroslav15
    Znam tą Panią :D I nie powiem,mam w planach budowę tranzystora lecz puki co brak mi funduszy na podstawowe elementy całej "maszynerii" (aczkolwiek plan mam obmyślony) :wink:.

    machacz102
    Cytat:
    skoro struktura jest po jednej stronie, to nie wystarczyłoby całość odwrócić?

    Tak właśnie zrobiłem w tym projekcie.
    Poprzednią diodę udało mi się stworzyć na tak zwanym farcie- wtedy myślałem iż płatek krzemu w układach scalonych jest czysty,bez żadnej domieszki (dopiero w fazie produkcji nanoszone są odpowiednie składniki) Akurat tak się złożyło że popadł mi płatek krzemu typu N (niczym przysłowiowej ślepej kurze ziarnko) dzięki czemu udało się stworzyć złączę PN poprzez wtopienie impulsem elektrycznym kuleczki indu w powierzchnię krzemu. Koniec końców wyszło na to że niepotrzebnie starałem się wytworzyć na powierzchni owego płatka warstwę typu N :lol:
    Dodam tylko jako ciekawostkę fakt iż do produkcji układów scalonych rzadziej używa się wafli typu N (sam sprawdzałem) tak więc fart był podwójny.

    lowdrop
    Ironia losu to dopiero będzie gdy na spodniej stronie procesora powstanie JEDEN tranzystor :D
  • #7 15447949
    Kostian95
    Poziom 12  
    Posty: 94
    Pomógł: 1
    Ocena: 91
    W brew pozorom nie zapadłem w sen zimowy a prace nadal trwają (co prawda tylko w wolnej chwili ale trwają) Pomyślałem więc sobie iż będę wrzucał tutaj wyniki moich prac w postaci zdjęć oraz krótkiego opisu,może kogoś to zaciekawi :wink:

    Wczoraj późnym wieczorem skończyłem pracę nad kolejną diodą jednakże dopiero dzisiaj sprawdziłem jej parametry w czym niezmiernie pomogło mi pewne śmieszne urządzonko widoczne na zdjęciach.
    Dioda półprzewodnikowa DIY, czyli coś z niczego

    Cóż to jest za urządzenie? od zwykła uniwersalna podstawka z regulowanym rozstawem kontaktów co pozwala dopasować ją do różnych wielkości badanych płatków krzemu.
    Podstawka posiada sprężynujące,pozłacane kontakty podobnie jak poprzednia konstrukcja z czego jeden z nich ustawiony jest na stałe,drugi zaś porusza się na tak zwanym koniku co pozwala nam regulować rozstaw styków.
    Dodatkowo podstawka wyposażona jest w ruchomą tackę na której umieszcza się badany płatek (tackę dzięki umieszczonej pod nią sprężynie można opuszczać co znacznie ułatwia umieszczanie badanego obiektu pod złoconymi kontaktami).

    PARAMETRY:
    Spadek napięcia: 0.5V
    Prąd przewodzenia: 1200uA
    Prąd wsteczny: 8uA
    Napięcie wsteczne: 3.7V
    Sterowanie prądem w kierunku przewodzenia za pomocą światła w granicach 200uA (widać zmiany w jasności świecenia diody LED w momencie zasłaniania struktury).
    Dioda wykazuje właściwości fotowoltaiczne,udało mi się uzyskać napięcie rzędu 135mV
    Dioda półprzewodnikowa DIY, czyli coś z niczego

    Dioda półprzewodnikowa DIY, czyli coś z niczego
    Dioda obecnie jest w "fazie testów" tak więc podane parametry z pewnością ulegną zmianie w czasie obróbki (czyt. czyszczenia z nalotu itp.)

    A teraz zasadnicze pytanie które pewnie każdy z was sobie zadaje przeglądając ów temat. Po co to wszystko?
    Głównym celem który chcę osiągnąć jest stworzenie funkcjonującego tranzystora co z resztą jak wiadomo jest możliwe w warunkach domowych. Ale zaraz,co wspólnego z tranzystorem mają diody które tu tak męczę? Otóż w ten sposób,poprzez tworzenie złącz PN chcę opracować odpowiednią metodę domieszkowania,dopracować jej szczegóły oraz opracować procedury zachowania czystości,zarówno w czasie obrabiania krzemu (szlifowanie,polerowanie) jak i samej domieszki. Jest to praca w pewnym sensie monotonna,bywa irytująca lecz prawda jest taka że nic tak nie cieszy jak moment w którym nasze dzieło ożywa- wie to każdy konstruktor,nie ważne czy chodzi o projekt na arduino,wiertarkę stołową do PCB czy od taką zwykłą,prozaiczną diodę :wink:
    Obecnie jestem na etapie w którym złącze powstaje za każdym razem i tak jak pisałem na wstępie,będę informował w miarę na bieżąco o postępach w pracy (pod warunkiem oczywiście że robota mi się nie znudzi :D)
    Pozdrawiam!

Podsumowanie tematu

LABEL_AI_GENERATED
Użytkownik prezentuje swoją nową konstrukcję diody półprzewodnikowej, podkreślając, że jest to rozwinięcie wcześniejszego projektu. W dyskusji pojawiają się pomysły na wykorzystanie galenu i węglika krzemu w przyszłych projektach, a także pytania dotyczące możliwości domowej produkcji tranzystorów. Użytkownicy dzielą się doświadczeniami związanymi z pozyskiwaniem krzemu z układów scalonych oraz omawiają techniki badania parametrów diod. Wspomniano również o budowie uniwersalnej podstawki do testowania płatków krzemu.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA