Obwohl es Halbleitermaterialien wie Silizium, Germanium und Galliumarsenid gibt, um eine in Durchlassrichtung vorgespannte p-n-p-Übergangsdiode zu konstruieren, ist Silizium aufgrund seiner Nützlichkeit die bessere Wahl für verschiedene elektrische und industrielle Zwecke. Dies liegt daran, dass die aus Silizium-Halbleitern hergestellten p-n-Übergangsdioden bei höheren Temperaturen eine bessere Leistung aufweisen können als die aus Germanium-Halbleitern hergestellten Dioden.
Bringt man ein P-Typ- und ein N-Typ-Material nahe aneinander heran, bilden sie einen Übergang. Das P-Typ-Material hat Löcher als Mehrheitsträger, während das N-Typ-Material Elektronen als Mehrheitsträger hat. Da sich entgegengesetzte Ladungen anziehen, wandern die Löcher im P-Typ-Material zur N-Seite, während die Elektronen im N-Typ-Material zur P-Seite wandern.
In einem Übergang, in dem sowohl Löcher als auch Elektronen zum gleichen Ziel wandern, führen Rekombinationen dazu, dass sich die positiven und negativen Ionen gegenseitig aufheben. Dieser Übergang wird als PN- oder Halbleiterübergang bezeichnet.
Anwendungsschaltungen
Es gibt viele verschiedene Arten von Dioden. Jede von ihnen dient einer bestimmten Anwendung. Sollten Sie sich für andere Elektroteile interessieren, besuchen Sie tme.eu.
Gleichrichterdiode
Gleichrichterdioden sind einfach und weit verbreitet, so dass man sie wahrscheinlich in jeder Schaltung findet – von einer linearen Stromversorgung bis hin zu einer SMPS-Schaltung. Das heißt aber nicht, dass sie nicht noch mehr können als Strom gleichrichten! Abgesehen davon können sie auch als Freilaufdioden in Schaltanwendungen und Wandlerschaltungen eingesetzt werden.
Gleichrichter-Schaltung
In einer Halbwellen- oder Vollwellen-Gleichrichterschaltung werden die beiden Platten der Diode verwendet.
Zener-Diode
Die Zenerdiode wird häufig in zwei Schaltungen verwendet: zum einen als grober Spannungsregler und zum anderen als Überspannungsschutzschaltung. Der Einfachheit halber sollte man nachsehen, welche Art von Nennwert die Zenerdiode hat, um „die Zenerspannung“ und „die Leistung“ einzustellen.
Spannungsvervielfacher
Ein Spannungsvervielfacher ist einer Gleichrichterschaltung sehr ähnlich, jedoch mit einem zusätzlichen Eingangsausgang. Er nimmt zwei oder mehr Eingänge und gibt eine Gleichspannung aus, die das Produkt der angelegten Eingangsspannungen ist. Spannungsverdoppler, Drillinge und Vervierfacher sind Beispiele für Spannungsvervielfacher, die Kondensatoren und Dioden verwenden. Diese Komponenten werden kombiniert, um die ungeraden oder geraden Mehrfach-Eingangsspitzenspannungen am Ausgang zu erzeugen.