Wie funktionieren fotodioden?

Gefragt von: Wilfried Haas-Seiler  |  Letzte Aktualisierung: 27. Juni 2021
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Fotodioden besitzen einen pn-Übergang, der durch äußeres Licht beleuchtet werden kann. Dadurch bilden sich infolge des inneren Fotoeffekts zusätzliche Ladungsträger im Halbleitermaterial. ... Wird die Diode nicht beleuchtet, dann fließt durch sie nur der sehr kleine Sperrstrom.

Wie arbeitet eine Fotodiode?

Bei Photodioden handelt es sich um Diode, welche an einem p-n-Übergang einfallendes Licht (Photonen) in elektrischen Strom umwandeln. Dieses geschieht aufgrund des Photoeffekts, welcher im Inneren der Diode abläuft. ... Die einfallenden Photonen bewirken in der Raumladungszone eines p-n-Übergangs ein Elektron-Loch-Paar.

Was ist eine gleichrichterdiode?

Mit einer Diode kann man den Strom in einer bestimmten Richtung blockieren. ... Zur Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung werden Dioden eingesetzt. Man spricht hier von Gleichrichtung. Es können Spannungen stabilisiert werden (mit Zenerdioden).

Wie viel Spannung fällt an einer Diode ab?

Die Kennlinie einer Diode ist gekrümmt. bei geringem Strom mißt man den Spannungsabfall im unteren gekrümmten Bereich und kommt so bei den klassischen Silizium Dioden auf diese niedrigen Werte. Sorgt man für ausreichend Strom wird man üblicherwiese Werte im Bereich 0,6-0,8V messen.

Was ist ein Diode?

Eine Diode ist ein elektronisches Bauelement, das Strom in einer Richtung passieren lässt und in der anderen Richtung den Stromfluss sperrt. Daher wird von Durchlassrichtung und Sperrrichtung gesprochen. ... Dioden werden unter anderem zur Gleichrichtung, der Umwandlung von Wechselspannung zu Gleichspannung, eingesetzt.

Diode - Wie funktioniert die?

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Was macht die Diode?

Was ist eine Diode

Die Diode hat eine wichtige Aufgabe: Sie lässt elektrischen Strom nur in eine Richtung fließen. ... Die Diode „sperrt“ also den Durchgang von elektrischen Strom in der Sperrrichtung.

Wie ist eine Diode aufgebaut und wie funktioniert sie?

Eine Halbleiterdiode, kurz auch Diode genannt, ist ein elektronisches Bauelement, das aus zwei unterschiedlich dotierten Schichten desselben Grundmaterials aufgebaut ist. Sie besteht aus einem n-Halbleiter und einem p-Halbleiter sowie dem Bereich zwischen beiden Schichten, dem pn-Übergang.

Was passiert wenn man die Spannung an einer sperrenden Diode immer weiter erhöht?

Mit steigender Spannung steigt auch der Strom. Aber nur ganz leicht. Ab einer bestimmten Durchlassspannung UF steigt der Durchlassstrom IF stark an. Dieser Spannungswert wird Schleusenspannung genannt, weil die Sperrschicht abgebaut wird und der pn-Übergang sich für den Stromfluss öffnet.

Wie viel Spannung fällt an einer LED ab?

Verpolt hält eine LED ca 25 -30 Volt aus, ohne zerstört zu werden. In der Regel ist der kürzere Anschluß die Kathode, zusätzlich ist das Gehäuse der LED an der Seite der Kathode abgeflacht.

Warum leuchten LEDs erst ab einer bestimmten Spannung?

Strom begrenzen! LEDs leuchten, wenn in Durchlass-Richtung Strom durch sie hindurchfließt. ... Ab einem bestimmten Strom können sie jedoch nicht mehr heller werden, die überschüssige Energie wird dann nicht in Licht, sondern in Wärme umgewandelt – und die LED stirbt mit einem letzten Lichtblitz den Hitzetod.

Welche Arten von Gleichrichtern gibt es?

Inhaltsverzeichnis
  • 2.1 Mechanische Gleichrichter.
  • 2.2 Elektrolytischer Gleichrichter.
  • 2.3 Quecksilberdampfgleichrichter.
  • 2.4 Trockengleichrichter. 2.4.1 Plattengleichrichter. 2.4.2 Spitzendioden.
  • 2.5 Moderne Halbleitergleichrichter.
  • 2.6 Röhrendioden.
  • 2.7 Glimmgleichrichter.
  • 2.8 Flammengleichrichter.

Was gibt es für Dioden?

Diodentypen
  • Gleichrichterdiode. Gleichrichterdioden sind die "normale" Form der Dioden. ...
  • Schottky Diode. ...
  • Lawinen-Gleichrichterdiode. ...
  • Selengleichrichter. ...
  • Zenerdiode. ...
  • Suppressordiode. ...
  • Lumineszenzdiode. ...
  • Photodiode.

Was ist eine schaltdiode?

Schaltdioden sind in der Regel einzelne P-N-Dioden und ihre Funktionalität ist ähnlich der eines normalen Schalters. ... Da die Diode je nach Polung ein unterschiedliches Verhalten aufweist, besteht das Kennlinienfeld aus einem Durchlassbereich (Diode in Durchlassrichtung) und einen Sperrbereich (Diode in Sperrrichtung).

Wo werden Photodioden benutzt?

Photodioden können in den folgenden drei Betriebsarten eingesetzt sein: Betrieb in Vorwärtsrichtung als Photoelement oder als Solarzelle. Primär zur Energiegewinnung genutzt. Betrieb im Quasi-Kurzschluss, zur Helligkeitsmessung.

Wo werden Fotodioden verwendet?

Fotodioden werden als einfache Lichtmesser eingesetzt, dienen aber auch als Empfänger in Lichtleiterkabeln. Als Solarzellen nutzt man sie zur Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie. Fotodioden besitzen einen pn-Übergang, der durch äußeres Licht beleuchtet werden kann.

Wie entsteht eine Raumladungszone?

Eine Raumladungszone ist in Halbleitern ein Bereich, in dem entweder ein Überschuss oder ein Mangel an Ladungsträgern vorherrscht, so dass diese Zone nicht mehr ladungsneutral ist. Die RLZ entsteht durch Diffusion der negativen/positiven Ladungsträger in das P-Gebiet(P-dotiert)/N-Gebiet(N-dotiert). ...

Was geschieht wenn man die Spannung in Sperrrichtung erhöht?

Bei hohen Sperrspannungen dehnt sich die Raumladungszone über die gesamte Breite der i-Zone aus. In Durchlassrichtung wird dieser Bereich wie bei den psn-Dioden von Elektronen und Löchern, den Defektelektronen beidseitig überschwemmt und damit niederohmig.

Warum steigt die Stromstärke bei einer Diode plötzlich?

Wenn die Diode in Sperrrichtung geschaltet ist, kann kaum Strom fließen. ... Wird die Spannung in Sperrrichtung zu groß, werden die Bindungen der Atome zu zerstört und es sind plötzlich Ladungsträger in großer Zahl vorhanden. Die Stromstärke steigt rasant an und die Diode wird zerstört.

Was passiert wenn eine Diode in Sperrrichtung betrieben wird?

Grundschaltung der Diode in Sperrrichtung

Die Diode sperrt und es fliesst kein Strom. Genaugenommen fliesst der sehr kleine Sperrstrom IReverse. Praktisch die ganze Quellenspannung fällt über der Diode ab und zeigt sich dort als VReverse. Über dem Widerstand fällt so gut wie keine Spannung ab.