Diode
Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
|
|
En diode er elektronisk komponent, der har to elektroder/terminaler og hvor strømmen løber igennem lufttomt rum, gas eller en halvleder.
Indholdsfortegnelse |
[redigér] halvlederdiode
|
|
|
|
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.
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:
- fotodiode
- kapacitetsdiode
- laserdiode
- lysdiode LED
- pin-diode
- Schottky diode
- solcellediode
- transorber
- tunneldiode
- Zenerdiode
[redigér] Se også
[redigér] Kilder/referencer
- The Unusual Diode FAQ - v4.5g Maintained by Dr. Michael J. Chudobiak, at Avtech Electrosystems Ltd., Ældre mirror: The Unusual Diode FAQ - v3.2
- Diodes and Semiconductors
- Lessons In Electric Circuits -- Volume III: Diodes and rectifiers
[redigér] Eksterne henvisninger
- SiC Power Schottky (Barrier) Diodes (SBD) in Power Factor Correction Circuits (pdf)
- AVTech: The Unusual Diode FAQ - IV.2 - Selenium and Copper Oxide diodes
- The Road to the Transistor, By Jed Margolin Citat: "...The copper oxide rectifier was invented in 1927 by L.O. Grondahl and P.H. Geiger...The selenium rectifier was invented in 1933 by C.E. Fitts..."
- 30.01.2002, Heise: Thermo-Diode gewinnt Strom aus Abwärme Citat: "...So konnten die Forscher bisher rund 17 Prozent der Wärmeenergie in elektrischen Strom umwandeln. Zudem setzte dieser thermionische Prozess bereits bei Temperaturen zwischen 100 und 300 Grad Celsius ein..."
