二极管

Kennlinie einer Signaldiode

二极管是半导体技术中最基本的被动元件，主要用于非可控整流电路。

二极管有P型和N型的半导体构成。而自由带电粒子在形成的 P-N 结处实现平衡，这一现象就形成了耗尽层或者称为扩散层，其中就是扩散电流的通道。当二极管工作在连通状态时候，在连通方向施加外部电压后，电压会减少耗尽层的势垒，从而使得扩散电流以指数形式增长。改变电压极性后，电压会增加耗尽层的势垒，从而使得扩散电流以指数形式降低。二极管此时处于关态。对硅二极管而言，其开态电压为 $ \approx 0.6...0.7V$

在设计二极管的时候，应该注意不要超过 ${V_{BR}}$ 的最大关态电压，否则，就会造成击穿以及相应元件的破坏。

信号二极管的特性曲线

Diode

Kennlinie einer Signaldiode

Die Diode ist das einfachste passive Bauelement in der Halbleitertechnik. Der wesentliche Einsatzzweck sind ungesteuerte Gleichrichterschaltungen.

Dioden bestehen aus je einem p- und einem n-dotierten Halbleiter, die einen pn-Übergang bilden. An diesem Übergang gleichen sich die freien Ladungsträger aus. Es entsteht die Sperr- oder Diffusionsschicht, in der der sogenannte Diffusionsstrom fließt. Durch Anlegen einer äußeren Spannung in Durchlassrichtung - die Diode arbeitet im Durchlassbereich - baut sich die in der Sperrschicht vorhandene Potentialschwelle ab und der Diffusionsstrom nimmt exponentiell zu. Polt man die angelegte Spannung um, so erhöht sich die Potentialschwelle und die Diffusion klingt exponentiell ab. Die Diode befindet sich im Sperrbereich. Die Durchlassspannung beträgt bei Silizium-Dioden $ \approx 0,6...0,7V$.

Bei der Auslegung von Dioden ist darauf zu achten, die maximale Sperrspannung${U_{BR}}$nicht zu überschreiten, da dies zu einem Durchbruch und der damit einhergehenden Zerstörung des Bauteils führt (Durchbruchbereich).

Diodo

Curva característica de un diodo de señal

Un diodo es el componente pasivo más básico en la tecnología de semiconductores. Se usa principalmente para circuitos rectificadores no controlados.

Los diodos están hechos de un semiconductor p-dopado y uno n-dopado. Los portadores de carga libre se balancean entre sí en la unión p-n formada. Esto crea una capa de difusión o agotamiento hacia donde fluye la corriente de difusión. Al aplicar un voltaje externo en la dirección de conducción, el diodo trabaja en la región en modo activo, reduce la potencial barrera en la capa de agotamiento y la corriente de difusión se incrementa exponencialmente. Invertir la polaridad del voltaje aplicado incrementa la barrera potencial y la difusión disminuye exponencialmente. El diodo está ubicado en la región en modo inactivo. En el caso de los diodos de silicio, el voltaje activo es $ \approx 0.6...0.7V $ .

Cuando se diseñan diodos, se debe tener cuidado de no exceder el voltaje inactivo máximo ${V_{BR}}$ , ya que esto resulta en una descomposición y en la destrucción asociada del componente (región de descomposición).

Curva característica de un diodo de señal