Diode

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Billede:Diodes_Silicium_based_One_diode_bridge.jpg
Silicium baserede dioder. Den med 4 ben indeholde 4 dioder i en brokobling.

En diode er elektronisk komponent, der har to elektroder/terminaler og hvor strømmen løber igennem lufttomt rum, gas eller en halvleder.

Indholdsfortegnelse

[redigér] halvlederdiode

Billede:Older_diodes_OAxx_Germanium_based.jpg
Ældre germanium baserede dioder.

Billede:Older_power_diodes_Germanium_based.jpg
Ældre germanium baserede effektdioder.

Den kendteste halvlederdiode er en almindelig strømensrettende diode, der består af en overgang mellem to forskelligt "let forurenede" halvledermaterialer. De "let forurenede" dele er:

  • N-"let forurenet". Betyder at halvlederen er forurenet med et hovedgruppe V-grundstof. Resultatet er, at der er nogle få frie valenselektroner i N-materialet og at det er en rimelig elektrisk leder.
  • P-"let forurenet". Betyder at halvlederen er forurenet med et hovedgruppe III-grundstof. Resultatet er, at der er underskud af elektroner i P-materialet. De steder der mangler en elektron kaldes et hul og at det er en rimelig elektrisk leder.

Når disse to "let forurenede" dele N og P sættes sammen, så lader komponenten kun elektrisk strøm løbe via PN, men ikke i retningen via NP.

Da elektroner (negative ladning) løber i modsat retning af strømmens, sker der følgende: Elektronerne kan løbe via NP, men ikke i retningen PN.

Forklaringen på dette er i den tynde zone mellem P og N. Her vil frie elektroner blive bundet i de nærliggende "huller". Det betyder at denne zone er elektrisk isolerende ved 0 volt over NP.

Selen-ensretter. Hver selen-diode har sin egen køleplade.
Forstør
Selen-ensretter. Hver selen-diode har sin egen køleplade.

Når der påtrykkes en positiv spænding over PN, vil elektronerne løbe gennem N til NP-zone, og hullerne vil løbe gennem P til NP-zone fra den anden side. Det resulterer i at elektroner og hullerne annihilerer under udsendelse af fotoner. Der vil dog være et lille spændingsfald over PN:

  • Silicium ca. 0,7 volt. (evt. infrarøde dioder).
  • Germanium ca. 0,2 volt.
  • Indiumfosfid ca. 1,2 volt (røde lysdioder og laserdioder).
  • Galliumnitrid ca. 3,6 volt (blå og hvide lysdioder og laserdioder).
  • Selen baserede ca. ? volt.

Når der påtrykkes en positiv spænding over NP, vil elektronerne og hullerne løbe væk fra NP-zonen og resultatet er, at der ingen elektrisk strøm løber, fordi der ingen ladningsbærere er.

[redigér] Fotodiode og solcellediode

Når en diode absorberer fotoner med en egnet bølgelængde vil dioden fungere som en strømgenerator, der er stort set proportional med lysstyrken. Det er NP-zonen som under fotonabsorptionen genererer en elektron og et hul.

En effektiv lysdiode fungerer også som en retningsbestemt solcellediode, men med det areal som lysdiodens linsetværsnit har.

[redigér] Elektronrørsdiode (radiorørsdiode)

Den mest kendte elektronrørsdiode er et lufttomt rør med to elektroder, hvoraf den ene har let ved at afgive elektroner (katode) og den anden ikke let kan (anode).

[redigér] Typer

Der findes mange varianter af halvlederdioder udover den almindelige diode. Her er nogle af dem:

[redigér] Se også

[redigér] Kilder/referencer

[redigér] Eksterne henvisninger