Fachbegriffe aus der Elektrotechnik erklärt
Die Freude an Diode – oder was versteht man unter einer Diode?
Aus dem Alltag sind sie nicht mehr wegzudenken, als Leuchtdioden erhellen sie den Nachthimmel stärker als je zuvor – Was sind Dioden?
Diode
Halbleiterbauelement mit zwei Elektroden und stromrichtungsabhängiger elektrischer Leitfähigkeit. Schaltzeichen: Der stilisierte Pfeil symbolisiert die Durchlassrichtung einer Diode.
Aufbau, Wirkungsweise
Dioden bestehen aus einem Halbleiterkristall, vorzugsweise Silizium, dessen eine Hälfte p-dotiert (Anode) und deren andere Hälfte n-dotiert (Katode) ist. Im n-Gebiet befinden sich überwiegend Elektronen (negative Ladungsträger) und im p-Gebiet überwiegend Defektelektronen (Elektronenmangel, positive Löcher). Die p- und n-dotierten Halbleiterschichten grenzen so aneinander, dass ein vollkommener
elektrischer Kontakt (pn-Übergang) besteht. In der Grenzschicht rekombinieren die Elektronen mit den Defektelektronen und umgekehrt. Eine Halbleiterdiode ist somit quasi ein technisch umgesetzter pn-Übergang, deren elektrischer Widerstand in hohem Maße von der jeweiligen Polarität der angelegten Spannung und der Temperatur abhängt. Das temperaturabhängige Widerstandsverhalten wird z. B. bei Thermistoren ausgenutzt.
Sperrrichtung. Liegen der Pluspol der äußeren Spannung an der Katode (n-dotierte Seite) und der Minuspol an der Anode (p-dotierte Seite), wandern die elektrischen Ladungsträger aus der Grenzschicht hinaus, s. Bild 1