elektronisk komponent med to tilledninger kaldet anode og katode. From Wikipedia, the free encyclopedia
En diode er en elektronisk komponent typisk i et hus, der har to elektroder og hvor strømmen løber igennem lufttomt rum, gas eller en halvleder og som har en asymmetrisk overførselskarakteristik.
En ensretterdiode funktion er populært sagt elektricitetens modsvar til en ensretterventil; under normale driftsbetingelser kan der gå elektrisk strøm fra anoden til katoden, men ikke den anden vej. Dioder kan realiseres på forskellige måder, f.eks. som et radiorør, en halvleder, eller ved hjælp af et flydende metal, som f.eks. i kviksølvensretteren.
Den mest kendte halvlederdiode er en almindelig strømensrettende halvlederdiode, der består af en overgang mellem to forskelligt "let forurenede" halvledermaterialer. De "let forurenede" dele er:
Når disse to doterede 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.
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 – dette anvendes især i lysdioder. Der vil dog være et spændingsfald over PN, der afhænger af PN halvledermaterialet, temperatur, aktive areal+tykkelse og strømstyrke/areal:[2][3]
Hyppigst anvendte halvledermaterialer |
Spændingsfald ca. Vf (V) @ 20mA |
Bølgelængde ca. nm |
Bemærkninger |
---|---|---|---|
Ge, Germanium | 0,2-1,5 | Ensretterdioder. Anvendes næsten ikke mere. F.eks. OA91, AA119, AA143, 1N60, AAY10-120[4], OY101[4] | |
Kobberoxid | 0,2 (?mA) | Ensretterdioder. Anvendes næsten ikke mere.[5][6] | |
Selen-baserede | 0,5 (?mA) | Ensretterdioder. Anvendes næsten ikke mere.[5] | |
Si, Silicium | 0,7 | Ensretterdioder. F.eks. 1N4007, 1N4148, 1N4448, BY227 | |
Si, Silicium | 0,2-0,3 | Schottky-ensretterdioder. F.eks. BAT81, 1N5817, MBR160, MMBD770 | |
SiC, Siliciumcarbid | ca. 1 | SiC-Schottky-diode. F.eks. GB01SLT12-220[7] | |
GaAs Galliumarsenid, GaAlAs | 1,2-1,9 | 850-940 | Infrarøde lysdioder og laserdioder |
GaAlAs, GaAsP, InGaAIP, GaP | 1,6-2,0 | 610-760 | Røde lysdioder |
GaAsP, InGaAIP, GaP | 2,0-2,1 | 590-610 | Orange og ravfarvede lysdioder |
GaAsP, AlGaInP, GaP | 2,1-2,2 | 570-590 | Gule lysdioder |
GaP, AlGaInP, AlGaP | 1,9-4,0 | 500-570 | Grønne lysdioder |
InGaN, SiC | 2,5-3,7 | 450-500 | Blå lysdioder og laserdioder - inkl. hvide lysdioder |
InGaN | 2,8-4,0 | 400-450 | Violette lysdioder |
AlN, AlGaN, AlGaInN | 3,1-4,1 | <400 | Ultraviolette lysdioder |
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 frie ladningsbærere er. NP-overgangslaget fungerer som isolator, men kan kun klare en vis spænding før der sker et destruktivt gennemslag. Ved småsignaldioder kan denne spænding være så lav som 20-30 volt, mens det´ved ensretterdioder kan være 1000 volt (1N4007) eller højere. Gennembrudsspændingen kaldes zenerspændingen, og denne udnyttes hos zenerdioderne, der er konstrueret til at tåle dette gennemslag, blot man sørger for at begrænse strømmen gennem komponenten.
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 elektronhul.
En effektiv lysdiode fungerer også som en retningsbestemt solcellediode, men med det areal som lysdiodens linsetværsnit har.
Den mest kendte ensrettende elektronrørsdiode har et lufttomt rør med to elektroder, hvoraf den ene har let ved at afgive elektroner (katode) og den anden ikke let kan (anode). Elektronrørsdioden blev opfundet af Sir Ambrose Fleming i november 1904.[8]
Halvlederbaserede dioders to terminaler kaldes, ligesom elektronrørsdioden, for elektroder, hvor den ene kaldes katode og den anden kaldes anode.
Af nutidige og fortidige ensretterdioder findes der:
Der findes mange varianter af halvlederbaserede dioder udover den almindelige diode. Her er nogle af dem:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.