Diode - das einfachste Halbleiterbauelement
Die häufigste Funktion einer Diode besteht darin , den Strom gleichzurichten - ihn nur in eine Richtung (die sogenannte Leitungsrichtung) zu leiten , während er in der entgegengesetzten Richtung (Sperrvorspannung) blockiert wird. Dioden können jedoch aufgrund ihrer nichtlinearen Strom-Spannungs-Charakteristik (I/V) ein komplexeres Verhalten aufweisen als nur die Steuerung des Stromflusses. Halbleiterdioden beginnen erst dann Strom zu leiten, wenn die Schwellenspannung in Richtung der Leitfähigkeit erreicht ist. Der Spannungsabfall an der Diode ändert sich nur mit der Temperatur, dieser Effekt kann zur Messung der Diode genutzt werden
Verschiedene Arten von LEDs
Die I/V-Charakteristik der Diode kann durch Auswahl geeigneter Materialien verändert werden. Diese Techniken werden verwendet, um Spezialdioden herzustellen, beispielsweise zur Spannungsstabilisierung ( Zener-Dioden ), zum Schutz von Schaltungen vor Spannungsspitzen ( Avalanche- und Schottki-Dioden ), zum elektronischen Abstimmen von Radio- und Fernsehempfängern ( Varicaps und Varicaps ), zum erzeugen von HF-Schwingungen ( Tunneldioden, Gunn-Dioden ) und zur Lichterzeugung ( LEDs ). Sowohl Vakuum- als auch Halbleiterdioden können als Schrotrauschgeneratoren verwendet werden.
Die Geschichte der Diode
Thermoelektronendioden (vakuum- oder gasbefeuert) und Halbleiterdioden wurden separat, aber mehr oder weniger zeitgleich, Anfang des 20. Jahrhunderts zunächst als Detektoren für Funkempfänger entwickelt. Bis in die 50er Jahre wurden Vakuumdioden häufiger verwendet, da frühe Halbleiter-Blattdioden instabil waren. Außerdem hatten die meisten Empfangsgeräte bereits andere Vakuumröhren zur Verstärkung, sodass die Dioden problemlos in diese Komponenten integriert werden konnten. Röhrengleichrichter – Vakuum und Gasgleichrichter – konnten mit hohen Strömen und Spannungen besser umgehen als die damals verfügbaren Halbleiterdioden (z. B. Selengleichrichter). Erst in den 50er Jahren wurden Steckerdioden entwickelt - unter Verwendung eines Halbleiter-PN-Übergangs -, die langsam Röhrengeräte zu ersetzen begannen.
Das Funktionsprinzip des PN-Übergangs
Der PN-Übergang entsteht am Übergang zwischen zwei Halbleitermaterialien vom Typ P und N. Die P-Seite enthält einen Überschuss an Löchern und die N-Seite einen Überschuss an Elektronen. Dadurch kann elektrischer Strom nur in einer Richtung durch den Übergang fließen, wenn ein äußeres elektrisches Feld – eine Spannung – an das Halbleiterbauelement angelegt wird. Der PN-Übergang entsteht durch Dotierung der Schichten, beispielsweise durch Ionenimplantation, Dotierstoffdiffusion oder Epitaxie.
Arten von LEDs
Unser Geschäft bietet eine große Auswahl an Halbleiterdioden für viele Anwendungen. Neben typischen Stromgleichrichtungsgeräten bieten wir Elemente wie Schottki-Dioden oder Zener-Dioden an, die sich durch eine ungewöhnliche Form der I / V-Kurve auszeichnen, und Leuchtdioden, die unter dem Einfluss von elektrischem Stromfluss Licht emittieren. Jede dieser Halbleitervorrichtungen ist einer anderen Anwendung gewidmet. Dank der übersichtlichen Kategorisierung im Botland-Shop finden Sie leicht den Artikel, den Sie brauchen.