Dioda

Dioda je elektronická polovodičová součástka se dvěma elektrodami. Termín dioda původně znamenal elektronku s dvěma pracovními vývody, v tomto článku se však budeme zabývat pouze diodami polovodičovými. Základní funkcí diody je, že dovoluje tok proudu pouze v jednom směru, ve směru opačném toku proudu zabraňuje.

Dioda je elektronická polovodičová součástka se dvěma elektrodami.

Snad každý, koho zajímá elektrotechnika, ví, že polovodičová dioda má malý nebo velký elektrický odpor, podle toho, jaké je na ní napětí. Pro lepší pochopení uvedeme trochu nepřesné přirovnání s ventilkem na jízdním kole. Ventilek propouští vzduch pouze jedním směrem, zatímco opačným vzduch nepropouští. Podobně dioda, jedním směrem má odpor malý - je otevřena pro elektrický proud. Opačným směrem má velký odpor, proto je téměř uzavřena a propouští jen minimum elektrického proudu, podobně jako ventilek, který jemnou netěsností může také propouštět minimum vzduchu. Jakým způsobem je toho u diody dosaženo?

Elektrický proud vzniká pohybem volných částic, které nesou elektrický náboj. V polovodičích zprostředkovávají vedení proudu záporně nabité částice - elektrony. Chemicky čistý polovodič (křemík, germanium) se při běžné pokojové teplotě chová jako izolant má tedy velký elektrický odpor. Tato situace se podstatně změní přidáním malého množství příměsí jiných prvků. Vyrábějí se tak dva základní typy polovodičů, typ N a typ P.

Typ N - negativní - obsahuje na rozdíl od čistého polovodiče i volně pohyblivé elektrony. Má tedy více elektronů, než potřebuje ke stavbě své struktury.

Naopak druhý typ P - pozitivní - jich má nedostatek. V místech, kde elektron chybí, je "díra", do které může přeskočit elektron z jiného atomu, tím však vytvoří novou "díru" na místě, kde byl původně. "Díru" si tedy můžeme představit jako nosič kladného náboje o stejné velikosti, jako má elektron. Proud se v tomto typu polovodiče zprostředkuje přeskakováním elektronů.

Diodu vytvoříme spojením polovodičů typu P a N. V místě spoje, nazýváme jej PN přechodem, zaplňují volné elektrony "díry". Odborně se tomu říká rekombinace. Můžeme si představit, že při každé rekombinaci zanikne jeden volný elektron a jedna "díra". Chceme-li, aby dioda vedla elektrický proud, musíme pomocí vnějšího zdroje do polovodiče typu N elektrony dodávat a z P je odebírat. Volné elektrony a "díry" se soustřeďují v oblasti PN přechodu. Tento případ se nazývá zapojení diody v propustném směru.

Přehozením pólů zdroje elektrického proudu získáme zapojení v závěrném směru. Zdroj nyní přivádí volné elektrony do oblasti P a odebírá z oblasti N. V okolí PN přechodu nejsou téměř žádné nosiče nábojů a dioda se chová jako izolant. (V praxi však většinou vlivem různých nečistot protéká diodou nepatrný tzv. zbytkový proud.)

V případě, že na diodu není připojeno napětí, část elektronů zaplní "díry". Z tohoto důvodu je PN přechod nevodivý a potřebujeme malé napětí pro otevření diody v propustném směru. Pro křemíkové diody přibližně 0,7 V, pro germaniové diody 0,3 až 0,4 V.

Toto je zjednodušené vysvětlení základní činnosti diody, v polovodičích se odehrává mnoho dalších, daleko složitějších dějů.

Další články

Elektronky - co to vlastně jsou elektronky a na jakém principu fungují?
Těstoviny různorodých tvarů patří mezi tradiční recepty italské kuchyně.
Úder blesku - kdy hrozí nebezpečí a jak se chránit.
Rakytník řešetlákový obsahuje v hojné míře vitamin C.
Kvantový počítač z bakterií
Černá díra je oblast prostoročasu, v němž je hodnota únikové rychlosti z této oblasti větší nebo rovna rychlosti světla ve vakuu.
Vitamin C, okolo kterého vznikla v minulosti celá řada mýtů.
Muzeum počítačů

Dioda je elektronická polovodičová součástka se dvěma elektrodami.

Informační stránky Yin.cz Jak Google využívá data, když používáte weby nebo aplikace našich partnerů