Wie ist eine halbleiterdiode aufgebaut?

Gefragt von: Herr Prof. Andrzej Vollmer  |  Letzte Aktualisierung: 16. April 2022
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Aufbau einer Halbleiterdiode
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.

Wie werden Dioden hergestellt?

Herstellung von Dioden

Dioden werden vorwiegend aus Silizium, aber auch noch aus Germanium und für den HF-Bereich aus GaAs hergestellt. Der Aufbau einer Diode durch Zusammenfügen zweier unterschiedlich dotierter Halbleiter ist für kleine Dioden sehr aufwendig. In der Praxis wird die Planar-Technik verwendet.

Was sind Dioden einfach erklärt?

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. Entdeckt wurde das Verhalten 1874 von Ferdinand Braun an Punktkontakten auf Bleisulfid (Galenit).

Was macht eine Halbleiterdiode?

Die Diode hat eine wichtige Aufgabe: Sie lässt elektrischen Strom nur in eine Richtung fließen. Du findest für diese Richtung die Bezeichnung Durchlassrichtung. Die umgekehrte Richtung wird dann anschaulich als Sperrrichtung bezeichnet. Die Diode „sperrt“ also den Durchgang von elektrischen Strom in der Sperrrichtung.

Welche Art von Dioden gibt es?

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

Diode - Wie funktioniert die?

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Welche Diode als sperrdiode?

Diese Silizium Dioden können zum Schutz von LEDs verwendet werden. LEDs dürfen nicht an Wechselspannung betrieben werden, andernfalls verringert sich die Lebensdauer erheblich. Daher kommen diese Dioden zum Einsatz.

Was macht eine Z Diode?

Zener-Dioden, Z-Diode oder „Breakdown Dioden“, wie sie manchmal auch genannt werden, sind im Grunde genommen gleich den Standard PN-Dioden, aber sie sind speziell dafür ausgelegt, eine niedrige und spezifizierte Durchschlagspannung zu haben, die jede an sie angelegte Sperrspannung ausnutzt.

Für was braucht man Dioden?

Mit einer Diode kann man den Strom in einer bestimmten Richtung blockieren. Spannungen können mir dieser begrenzt werden, so dass ein Bauteil nicht durch Überspannung zerstört werden kann. Zur Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung werden Dioden eingesetzt.

Was ist die vorwärtsspannung?

Die Vorwärtsspannung einer LED hängt von dem verwendeten Material und dessen Dotierung ab. Diese Spannungsangabe wird benötigt, um den Vorwiderstand für die LED zu berechnen. Wenn mehrere LEDs zusammen an einem Widerstand betrieben werden sollen, dann sollten sie die gleiche Vorwärtsspannung haben.

Was bewirkt eine Diode im wechselstromkreis?

Daher wandelt bereits eine einzige in einem Wechselstromkreis eingebaute Diode den Wechselstrom in einen pulsierenden Gleichstrom um (Bild 1). Durch diese sogenannte Einweggleichrichtung entsteht ein zeitlicher Stromverlauf, bei dem jeweils halbe Schwingungsperioden unterbunden sind.

Können Dioden kaputt gehen?

Eine defekte Diode kann entweder offen sein, sodass der elektrische Strom weder in die eine noch in die andere Richtung fliest, oder die Diode hat einen Kurzschluss und der Strom kann in beide Richtungen durchfließen.

Wann geht eine Diode kaputt?

Der Widerstand in Sperrrichtung einer funktionierenden Diode ist am Messwert „OL“ auf der Anzeige des Multimeters zu erkennen. Die Diode ist defekt, wenn die Messwerte für beide Richtungen identisch sind.

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.

Wie Diode anschließen?

Wenn man plus an die Anode (den Pfeil) und minus an die Kathode (den Balken) anschließt, so fließt ein Strom durch die Diode, man sagt, die Diode ist in Durchlassrichtung geschaltet. Polt man die Spannung um und schließt plus an die Kathode und minus an die Anode an, so lässt die Diode keinen Strom durchfließen.

In welche Richtung lässt eine Diode den Strom durch?

Das bedeutet, die Diode lässt den Strom von der Anode zur Kathode fließen. Diese Stromrichtung wird auch als Durchlassrichtung (roter Pfeil) bezeichnet. Ist die Spannung an der Anode geringer als 0,7 V, sperrt die Diode den Stromfluss.

Ist eine Diode einen Widerstand?

Dioden sind also gepolte Bauteile, deren Widerstand extrem stark von der angelegten Spannungsrichtung abhängt. Die Abhängigkeit des Widerstands von der Polung wird in der Kennlinie deutlich.

Wie erkenne ich ob eine LED defekt ist?

üblicherweise sollte eine LED bei Stromdurchfluß leuchten; wenn sie nich leuchtet ist sie defekt oder sie strahlt im nicht sichtbaren Bereich. Versuchs mal mit einer Webkamera im Dunkeln! Bei einem Selbsttest geht es i.d.R. darum, dass das betreffende Gerät /selbst/ feststellt, ob alle Lampen i.O. sind.

Wie viel Spannung verträgt eine LED?

LEDs sollten möglichst nur an einer sauberen Gleichspannung betrieben werden und müssen richtig gepolt sein, sonst leuchten sie nicht. Verpolt hält eine LED ca 25 -30 Volt aus, ohne zerstört zu werden.

Wie viel Strom verbraucht eine Diode?

Verbrauch liegt meist so um die 10-20mA/Led.

Was muss man beim Anschließen einer Z Diode beachten?

Dabei muss man berücksichtigen, dass eine Z-Diode einen bestimmten minimalen Strom benötigt und nur einen maximalen Strom verträgt (Sperrstrom). Wird der minimale Sperrstrom IZmin unterschritten, dann verliert die Z-Diode ihre stabilisierende Wirkung.

Wie verhält sich eine Z Diode im durchlassbereich?

Im Durchlassbereich verhält sich die Zenerdiode wie eine gewöhnliche Siliziumdiode (Schwellenspannung bei ca. ). Im Sperrbereich knickt die Kennlinie bei der sogenannten ZENER-Spannung extrem steil ab. Im Handel sind ZENER-Dioden mit den verschiedensten Werten für erhältlich.

In welchem Bereich wird die Diode betrieben?

Die Diode wird mit dem Plus-Pol an der Anode in Durchlassrichtung und mit dem Plus-Pol an der Kathode in Sperrrichtung betrieben.

Welche Diode brauche ich 12V?

Bei 10W an 12V fliessen knapp 1A. Da Glühlampen beim Einschalten kurzzeitig einen bis zu 10-fachen Strom ziehen sollte die Diode nicht soo knapp bemessen sein. Eine 1N400x verträgt gerade mal 1A, da wäre eine 1N54xx besser geeignet.

Warum Diode parallel zum Relais?

Bei einer Freilaufdiode handelt es sich um eine Diode, die von der Speisespannung in Sperrrichtung beansprucht wird und parallel zur Induktionsspule des Relais geschaltet ist. Diese Dioden verhindern Spannungsspitzen, die beim Abschalten eines Relais auftreten.