diode

De fleste dioder er halvlederdioder, men for spesielle formål kan de være basert på elektronrør. Figuren til høyre viser hvordan en halvlederdiode fungerer. Dioden består av to halvledere som har elektroner (n-type) og elektronhull (p-type) som ladningsbærere. Elektroner har negativ ladning, mens hull beskriver fraværet av elektroner og har dermed positiv elektrisk ladning.

Når de to halvlederne settes sammen, dannes det en isolerende barriere i grenseskiktet mellom materialene. Grunnen til det er at elektronene fra n-type halvlederen og hullene fra p-type halvlederne kombinerer og «utsletter» hverandre. Dermed finnes det ingen frie ladningsbærere i grenseskiktet og ingen elektrisk strøm kan gå igjennom dioden.

Hvorvidt dioden nå kan lede strøm når et batteri kobles til, kommer an på hvilken pol på batteriet som kobles til n-type og p-type delen av dioden.

Dersom den negative (-) polen til batteriet kobles til n-type delen, vil elektronene i halvlederen frastøtes og bevege seg mot p-type delen og den positive (+) polen til batteriet. En elektrisk strøm vil da kunne gå igjennom dioden.

Dersom den negative (-) polen til batteriet kobles til p-type delen, vil hullene tiltrekkes den negative polen mens elektronene tiltrekkes den positive polen. De frie ladningsbærerne flyttes da bort fra grenseskiktet og den isolerende barrieren vokser. Ingen elektrisk strøm går igjennom dioden.

For at det skal gå strøm gjennom dioden, må det settes opp en spenning, V_D, som er større enn terskelspenningen til dioden, V_T. V_D er spenningen over dioden i volt og V_T er verdien som V_D må ha for at dioden skal begynne å lede strøm. For dioder av silisium er denne typisk 0,5–0,7 V. Dioden begynner da å lede strøm umiddelbart. Den fysiske årsaken til at en terskelspenning eksisterer, er at elektronene må gis tilstrekkelig energi for å kunne passere den isolerende barrieren som dannes ved grenseskiktet.

Dersom spenningen over dioden er negativ, vil den sperre til spenningen blir større enn sammenbruddsspenningen, V_SB.

Vanlige dioder brukes som likerettere i elektriske kretser.

Lysdiode er en lysemitterende diode, oftest forkortet LED. Det er en halvlederdiode som stråler ut lys når det går elektrisk strøm gjennom den.

Fotodiode er lysfølsom komponent som genererer strøm, avhengig av hvor mye lys som treffer den.

Zenerdiode brukes for å begrense spenningen over en elektronisk krets. Den settes inn i kretsen i sperreretningen og begynner å lede strøm i når spenningen er større enn en bestemt spenningsverdi. Dette kalles zenereffekten. Den brukes også som vern mot overspenninger.

• elektronikk
• mikroelektronikk
• halvleder
• elektroner
• hull
• LED