Was ist eine Siliziumdiode?

Eine Siliziumdiode ist ein Halbleiter, der eine positive und eine negative Polarität aufweist und einen elektrischen Strom in einer Richtung fließen lassen kann, während er in einer anderen Richtung begrenzt ist. Das Element Silizium wirkt in seiner reinen Form als elektrischer Isolator. Um Strom zu leiten, werden winzige Mengen anderer Elemente hinzugefügt - in einem Prozess, der als Doping bekannt ist. Diese machen das geladene Halbleitermaterial zum Bau von Siliziumdioden erforderlich, die dann häufig in Radios, Computern, Wechselstrom-Gleichstrom (AC / DC) -Stromversorgungen und als Temperatur- und Strahlungssensoren neben anderen Anwendungen verwendet werden.

Wenn eine Siliziumdiode hergestellt wird, hat sie sowohl eine positive als auch eine negative Seite und eine Verbindung zwischen den beiden, bekannt als der p-n-Übergang . Die zwei unterschiedlich geladenen Seiten sind das Ergebnis unterschiedlicher Elemente, die dem Silizium hinzugefügt werden. Die positive Seite, die als Anode bekannt ist und aus Silizium vom p-Typ besteht, ist mit Bor oder Gallium dotiert. Ihre atomare Struktur, kombiniert mit dem Silizium, erzeugt die positive Ladung. Die Zugabe von Phosphor oder Arsen erzeugt die negative Kathode, die aus Silizium vom n-Typ besteht, in ähnlicher Weise.

Die Siliziumdiodenspannung hat eine Vorwärtsspannung von 0,7 Volt. Dies bedeutet, dass 0,7 Volt benötigt werden, um die Diode zu versorgen. Sobald diese Energiemenge durch sie hindurchgeht, leitet es elektrischen Strom über seine p-n-Verbindung. Es wird auch stoppen, dass der meiste Strom auf der Rückseite fließt. Jede Siliziumdiode hat eine maximale Spannung, die umgekehrt angelegt werden kann, bevor sie zusammenbricht. Dies neigt dazu, mindestens 50 Volt oder mehr zu betragen.

In gewisser Weise kann man sich die Diode als elektrisches Rückschlagventil vorstellen, da sie überschüssige Energie nach vorne leitet, aber im allgemeinen keine messbare Menge zurücklässt. Eine sehr kleine Strommenge kann tatsächlich in umgekehrter Richtung durch die Diode fließen, aber sie ist so klein, dass ein Schaltungsausfall von dieser Menge typischerweise selten ist.

Da eine Siliziumdiode im Allgemeinen nur Strom in einer Richtung fließen lässt, kann sie dazu verwendet werden, andere Bauelemente in einer Schaltung, wie z. B. Transistoren, davor zu schützen, zu viel Strom zu erhalten und auszubrennen. Zusätzlich können speziell konfigurierte Siliziumdioden, die als Zener- Dioden bekannt sind, verwendet werden, um eine feste Spannung aufrechtzuerhalten. Diese werden gemacht, um bei Bedarf etwas Strom rückwärts zu leiten, um eine genaue Menge davon fließen zu lassen.