Siliziumdioden (Silicon Diodes): Grundbausteine der Elektronik
Siliziumdioden sind Halbleiter mit definierter Polartität (Anode/Kathode). Leiten Strom in Vorwärtsrichtung, sperren in Sperrrichtung. Reines Silizium = Isolator. Durch Dotierung (fremde Atome) wird leitfähiger Halbleiter erzeugt – Basis für Dioden in Radios, Computern, Netzteilen (AC/DC), Temperatursensoren, Strahlungsdetektoren.
Aufbau & p-n-Übergang
Dotierung erzeugt p-n-Übergang:
• Anode (p-Typ): Dotierung mit Bor/Gallium (3wertig) → Lochleitung → positive Ladung.
• Kathode (n-Typ): Dotierung mit Phosphor/Arsen (5wertig) → Elektronenleitung → negative Ladung.
Kennwerte
Vorwärtsspannung (Forward Bias): 0,7 V (Si) – Schwelle für Durchlass. Danach leitet Diode. Sperrrichtung: praktisch kein Strom. Sperrspannung (Reverse Breakdown): ≥ 50 V – darüber Durchbruch.
Funktion als elektrisches Rückschlagventil
Energie fließt vorwärts, kaum rückwärts. Minimaler Leckstrom in Sperrrichtung – schaltungstechnisch vernachlässigbar.
Schutzfunktion & Zener-Dioden
Schützt nachgeschaltete Bauteile (Transistoren) vor Überlast. Zener-Dioden: gezielt in Sperrrichtung leitend ab definierter Spannung → Spannungsstabilisierung (Referenzspannung).
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