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Alexander Ebhart ; 16/22.01.2014 ; Physik ; Fr. Wiggers Dioden Alexander Ebhart ; 16/22.01.2014 ; Physik ; Fr. Wiggers

Sperr-/Durchlassrichtung Gliederung P- und N-Dotierung Silicium Sperr-/Durchlassrichtung Kennlinie Typen von Dioden Funktion Einsatz Quellen

P- und N-Dotierung Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si

P- und N-Dotierung Eigenleitfähigkeit: Leitfähigkeit eines reinen Stoffes Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si

P- und N-Dotierung Eigenleitfähigkeit: Leitfähigkeit eines reinen Stoffes Si Si Si Fremdstoff : Silicium 1 : 1.000 bis 1 : 10.000.000 Si Si Si Si Si Si Si Si Sb Si Si In Si Si Si Donator/akzeptator Si Si Si Si Si Si Si Si

Keine freie Ladungsträger P- und N-Dotierung Spannung Sperrschicht P-N Übergang Keine freie Ladungsträger Nach Aussen neutral

P- und N-Dotierung Akzeptator Teil N-Dotiert  Sb Donator Teil P-Dotiert  In Akzeptator Teil N-Dotiert  Sb Donator  Erhöhen der Leitfähigkeit Mitte  Sperrschicht Verhindert Stromfluss Nach Aussen neutral

Sperr-/Durchlassrichtung + Nach Aussen neutral U=0,3V U=0,7V U=0,6V

Sperr-/Durchlassrichtung Si Si Si Si Si Si ++++++++++++ Si Si Si Si Si Si Sb Si In Si Si Si Si Si Si Si Nach Aussen neutral Si Si Si Si Si Si  Durchlassrichtung

Sperr-/Durchlassrichtung + - Nach Aussen neutral U=0,6V U=?V  Sperrrichtung

Sperr-/Durchlassrichtung ++++++++++++ Si Si Si Si Si Si - Si Si Si Si Si Si Sb Si In Si Si Si Si Si Si Si Nach Aussen neutral Si Si Si Si Si Si  Sperrrichtung

Sperr-/Durchlassrichtung Schleusenspannung Elektronen fließen Sperrschicht durchbrochen Sperrrichtung Sperrschicht vergrößert Elektronen fließen nicht Bauteil schnell zerstört Nach Aussen neutral

Kennlinie Durchlass- Sperrbereich bereich Durchbruchs- Stromstärke (mA) Spannung (V) Stromfluss (Schleusenspannung) Nach Aussen neutral (Fast) kein Strom U= -35 bis 0,0  Leckstrom U= 0 bis 0,4  kein Stromfluss U= 0,4 bis 0,7  minimaler Stromfluss

Gleichrichter(diode) Typen von Dioden Gleichrichter(diode) Durchlassrichtung geringe Schleusenspannung Sperrt Strom in eine Richtung Einsatz: Transformatoren, Gleichspannungswandler Nach Aussen neutral

LED (light-emitting diode) Typen von Dioden LED (light-emitting diode) Stößt Licht ab Galiumverbindung Elektron + Loch = Photon Halbleiter Kontaktdraht Nach Aussen neutral Einsatz: Lampen, Anzeigen, Displays Reflektor

Typen von Dioden Photodiode Halbleiter liegt frei Si Si Si Halbleiter liegt frei Licht reicht bis zum P-N Übergang Energie löst Elektronen Si Si Si Si Si Nach Aussen neutral Si Si Einsatz: Solarzelle, Bildsensoren Si Si Si V

Typen von Dioden Kapazitätsdiode große Sperrschicht + - große Sperrschicht elktr. Feld bei Spannung spez. Dotierung verkehrter Einbau Nach Aussen neutral Einsatz: Oszillatoren, Radios/Fernsehern (Frequenzwahl)

Typen von Dioden Avalanche-Diode Lawinendurchbrucheffekt steigende Stromstärke, sinkende Spannung Durchbruchsspannung abh. von Sperrschicht Betrieb in Sperrrichtung Nach Aussen neutral Einsatz: Stromstärkebegrenzung

Typen von Dioden Zener-Diode Zenereffekt elektr. Feld zieht Elektronen aus Atomen 5V, ab 6,5 überwiegt Avalancheeffekt in Sperrrichtung - + Nach Aussen neutral Einsatz: Spannungsstabilisierung

Typen von Dioden Schottky-Diode schneller Wechsel Metall-Halbleiter-Übergang geringere Schleusenspannung höhere Strombelastbarkeit Sperrschicht Nach Aussen neutral P-Metall N-Halbleiter Einsatz: Mikrowellentechnik, Schaltdiode

Quellen Bilder Bilder teilweise leicht verändert! Hintergrundbild: Diode: http://techpeeks.blogspot.de/2012/07/introduction-to-diode.html (08.11.2013) LED: http://reefbuilders.com/files/2012/10/LED.jpg (08.11.2013) Rest: Photoshop Elements (08.11.2013) Folie1: Ampel: http://www.badische-zeitung.de/freiburg/led-ampeln-bewaehren-sich--44604363.html (04.01.2014) Auto: http://www.nno.de/gesamt/servicethemen/auto-und-verkehr/lichtsensoren-scheitern-oft-am-fruehnebel (04.01.2013) Dynamo: http://www.fahrrad.de/basta.html (04.01.2013) Kamera: http://www.photoscala.de/Artikel/Bridgekamera-FinePix-HS30EXR-von-Fujifilm (04.01.2013) LED-Fernseher: http://www.comtech.de/Fernseher/LED-TV/Sharp-LC-60LE857E-3D-LED-Fernseher-DE-EEK-A-300- Cash-Back-Aktion (04.01.2013) Baustrahler: http://shop.afterbuy.de/Werkstatt-Werkstatt-Sonstiges/c969280_u8051/ (04.01.2013) Folie 2: MOSFET: http://www.pollin.de/shop/dt/ODY5ODY4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Transistoren/Power_ MOSFET_IRF740.html (08.11.2013) Fotodiode: http://mic.hit-karlsruhe.de/projekte/SS09-LM_2/standdertechnik.html (08.11.2013) Schaltzeichen (Avalanche-Diode): http://www.elcopedia.de/web/Avalanche-Diode.html (08.11.2013) Uhr: http://www.design-3000.de/Nat+2/LED+Uhr+Time+schwarz.html (08.11.2013) Folie 6 „P- und N-Dotierung“: Periodensystem: http://www.periodni.com/de/download.html (25.01.2014) Folien „P- und N-Dotierung“ : Si-Struktur: eigene Bilder (25.01.2014)

Quellen Bilder Bilder teilweise leicht verändert! Folien „Sperr-/Durchlassrichtung“: Animationen: eigene Bilder/Animation (25.01.2014) Folie 2: MOSFET: http://www.pollin.de/shop/dt/ODY5ODY4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Transistoren/Power_ MOSFET_IRF740.html (08.11.2013) Fotodiode: http://mic.hit-karlsruhe.de/projekte/SS09-LM_2/standdertechnik.html (08.11.2013) Schaltzeichen (Avalanche-Diode): http://www.elcopedia.de/web/Avalanche-Diode.html (08.11.2013) Uhr: http://www.design-3000.de/Nat+2/LED+Uhr+Time+schwarz.html (08.11.2013) Folie 6 „P- und N-Dotierung“: Periodensystem: http://www.periodni.com/de/download.html (25.01.2014) Folie 8 „P- und N-Dotierung, Zusammenfassung“: Diode: http://blog.openptv.org/?p=749 (26.01.2014) Folie „Kennlinie“: Kennlinie: http://www.christoph-weiser.de/physik/hj_11_II/2_5_2.htm (26.01.2014) Folie „Gleichrichter(diode)“: Diode: http://www.digitale-elektronik.de/shopsystem/product_info.php?products_id=164&osCsid=372d415b4e83 (27.01.2014)

Quellen Bilder Bilder teilweise leicht verändert! Folie „LED “: LED-Nahaufnahme: http://www.youtube.com/watch?v=M2xKVH3QMDw (27.01.2014) Kennlinie: http://www.t4-wiki.de/wiki/Leuchtdiode (28.01.2014) Folie „Photodiode “: Photodiode: http://www.lichtmacher-shop.de/LED-5mm-40mcd-700nm-rot (27.01.2014) Kennlinie: http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Fotodiode-photo-diode.html (28.01.2014) Folie „Kapazitätsdiode“: Diode: http://www.ebay.de/itm/BB-112-Kapazitaetsdiode-C-Diode-C1V-12V-500-18-pF-5-Stueck-/170986778894 (28.01.2014) Folie „Avalanche-Diode“: Diode: http://www.conrad.de/ce/de/product/160228/Avalanche-Diode-SEMIKRON-Semikron-SKa313-Gehaeuseart-Case-E 34-IF-18-A-Sperrspannung-UR-13-kV (28.01.2014) Folie „Zener-Diode“: Diode: http://jxdz.en.alibaba.com/product/615804264-215366906/Zener_Diode_1N5817_5A_20V.html (28.01.2014) Kennlinie: http://de.wikipedia.org/wiki/Zener-Diode (28.01.2014)

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