Come detto in post precedenti uno dei componenti che è alla base del funzionamento del catodofono è la valvola termoionica, nello specifico la versione con due elettrodi che contiene gas particolari ossia il diodo a gas. I materiali alla base di tale elemento e che ne differenziano le varie tipologie e applicazioni sono gli elettrodi.
Generalmente gli elettrodi si trovano in tungsteno, bronzo solforoso o silicio, per via della loro capacità di liberare elettroni relativamente più facilmente, e il gas contenuto può essere argon, neon, vapori di mercurio o altri gas nobili, per via della loro inerzia.
Diodi a giunzione p-n realizzati con processi metallurgici che consistono nella diffusione di impurità di tipo accettore in cristalli di silicio, così da avere che la caratteristica tensione corrente è approssimabile tramite l'equazione del diodo ideale di Shockley.
Diodo al germanio, dove tale elemento costituisce la giunzione a semiconduttore e ciò comporta una tensione di soglia più bassa, circa 0.3 V, che lo rende adatto per la rivelazione dei segnali radio.
Diodo Schottky che è costituito da una barriera rettificante metallo-semiconduttore costituita depositando un metallo, solitamente alluminio, su un materiale semiconduttore così che gli elettroni abbiano un tempo di vita estremamente basso e permette tempi di commutazione estremamente bassi.
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