Diode

Halbleiterdiode
(c) Friedrich Sick
diode
  • Dioden sind elektrische Ventile. Also Bauelemente, die Stromfluss in eine Richtung zulassen, in die andere aber sperren. Sie arbeiten also ähnlich wie Flatter- oder Fahrradventile.
    pn-dotierte Halbleiter sind - nach technischer Stromrichtung - von der p- zur n-Schicht elektrisch leitfähig. In der Gegenrichtung wirken sie wie Isolatoren. Sie sind also Dioden! - Und der Begriff Diode wird auch nur für pn-Halbleiterventiele verwendet.
  • Die p-dotierte Schicht wird als Anode und die n-dotierte Schicht als Katode bezeichnet.
  • Im Bauteil-Symbol erfolgt die Kennzeichnung durch einen Pfeil in Durchlassrichtung. Bei den heute gängigen Industrietypen ist die Katode durch einen Farbring gekennzeichnet. (siehe Bild!)
  • Damit die Diode in Vorwärtsrichtung (Durchlassrichtung) stromführend wird, muss die anliegende Betriebsspannung erst die Schleusenspannung Us überwinden: UsGe ~ 0,3V, UsSi ~ 0,7V
  • Oberhalb der Schleusenspannung wirkt dann nur noch der geringe dynamische Widerstand rd strombegrenzend! ( Siehe Kennlinie) Bei der häufig eingesetzten Siliziumdiode 1N4007 beträgt er z.B. ~ 40mW. Dioden brauchen also strombegrenzende Widerstände in Reihe!
  • In Sperrichtung fließt bis zur Nennsperrspannung UR nur ein vernachlässigbarer Leckstrom im µA-Bereich. Wird die zulässige Sperrspannung überschritten, bricht die Sperrschicht der Diode durch und der Strom in Sperrichtung steigt stark an. Die dadurch erzeugte thermische Verlustleistung zerstört die Diode.
  • Unbedingt zu beachtenden Kenngrößen von Dioden sind also:
    • Nennsperrspannung UR
    • Maximal zulässiger Strom in Durchlassrichtung IF
    • Maximal zulässige Verlustleistung Pv
  • Wegen ihrer Lichtempfindlichkeit sind Dioden in lichtdichten Gehäusen untergebracht, es sei denn, sie soll - wie bei Fotodioden - genutzt werden.
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