Techniklexikon

pn-Diode

Halbleiterdiode, deren Wirkungsweise durch die elektronischen Eigenschaften eines pn-Übergangs bestimmt wird. Die pn-D. besteht im einfachsten Fall aus einem pn-Übergang. Bei Anlegen einer Spannung in Sperrichtung (positiver Pol der Spannungsquelle an das n-Gebiet) wird der pn-Übergang an beweglichen La-dungsträgern verarmt (Bildung einer Sperrschicht); es fließt nur ein geringer Strom, der im wesentlichen durch thermisch erzeugte Ladungsträgerpaare bestimmt wird. Die Breite der entstehenden Sperrschicht hängt von der angelegten Sperrspannung ab (je höher die Sperrspannung, desto breiter die Sperrschicht). Bei Anlegen einer Spannung in Durchlaßrichtung (negativer Pol der Spannungsquelle an das n-Gebiet) wird der pn-Übergang von beiden Seiten mit Ladungsträgern angereichert, die Sperrschicht wird abgebaut, und es fließt ein großer Strom in Abhängigkeit von der Durchlaßspannung. Je nach ausgenutztem physikalischem Effekt, dessen Ausbildung stark vom verwendeten Halbleiterwerkstoff und dessen Dotierung abhängt, unterscheidet man Avalan-che-Dioden, Tunneldioden, Kapazitätsdioden, Z-Dioden, Fotodioden, pin-Dioden und Backward-Dioden. Im Bild b) ist der Einfluß der Störstellenkonzentration (Störstellenleitung) auf die Diodenkennlinie dargestellt.