diode - projektlabor...
TRANSCRIPT
![Page 1: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/1.jpg)
DiodeAufbau, Eigenschaften & Verwendung
![Page 2: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/2.jpg)
Inhaltsverzeichnis
• Aufbau
• Eigenschaften & Verwendung
• Einsatz im Projektlabor
Tschernitschek 2
![Page 3: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/3.jpg)
Schaltzeichen & Ersatzschaltbild
Tschernitschek 3
![Page 4: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/4.jpg)
Tschernitschek
http://www.projektlabor.tu-berlin.de/fileadmin/fg52/onlinekurs/fehlersuche/diode.jpg
4
![Page 5: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/5.jpg)
Anwendungsgebiete
• Gleichrichter
• Verpolungsschutz
• Spannungsstabilisierung (Zener-Diode)
• Abstimmung von Schwingkreisen (Kapazitätsdiode)
• Erzeugung sichtbares Licht (LED)
Tschernitschek 5
![Page 6: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/6.jpg)
Aufbau
• zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden mit metallischen Kontakten versehen sind
Tschernitschek 6
![Page 7: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/7.jpg)
Aufbau
Tschernitschek 7
![Page 8: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/8.jpg)
Aufbau
Tschernitschek 8
![Page 9: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/9.jpg)
v
Tschernitschek 9
![Page 10: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/10.jpg)
Hydraulisches Äquivalent
Tschernitschek 10
![Page 11: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/11.jpg)
Diodenkennlinie
• Herleitung idealisierte Kennlinie:
Tschernitschek 11
![Page 12: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/12.jpg)
Tschernitschek 12
![Page 13: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/13.jpg)
Tschernitschek 13
![Page 14: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/14.jpg)
Tschernitschek 14
![Page 15: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/15.jpg)
Tschernitschek 15
![Page 16: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/16.jpg)
Tschernitschek 16
(≈ 5-500nA)
![Page 17: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/17.jpg)
Tschernitschek
Arbeitsbereich
17
![Page 18: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/18.jpg)
Tschernitschek
Temperaturabhängigkeit der Kennlinie
18
![Page 19: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/19.jpg)
Schaltungen mit Dioden
• Einweggleichrichter:
Tschernitschek 19
![Page 20: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/20.jpg)
Tschernitschek 20
![Page 21: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/21.jpg)
Schaltungen mit Dioden
• Brückengleichrichter (Graetz-Schaltung):
Tschernitschek 21
![Page 22: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/22.jpg)
Tschernitschek
D1 und D4 leiten,D3 und D2 sperren
D3 und D2 leiten,D1 und D4 sperren
22
![Page 23: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/23.jpg)
Schaltungen mit Dioden
• Begrenzerschaltungen:
Tschernitschek 23
![Page 24: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/24.jpg)
Schaltungen mit Dioden
• LED:
Tschernitschek 24
![Page 25: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/25.jpg)
Quellenverzeichnis
• Albach: Grundlagen der Elektrotechnik 1, Pearson, 2011.
• Frielingsdorf, Lintermann: Elektrotechnik, Stam, 2001.
• Prof. Boit: Vorlesungsskript Halbleiterbauelemente, TU Berlin, WS 2012/2013.
• Prof. Boit: Laborskript Praktikum Grundlagen und Bauelemente, TU Berlin, 2012.
• Schmitz: Elektronik, Ventus Publishing ApS, 2011.
• Tille, Schmitt-Landsiedel: Mikroelektronik, Springer-Lehrbuch, Berlin Heidelberg, 2005.
• Tkotz et al.: Fachkunde Elektrotechnik, Europa Lehrmittel, 2006.
Tschernitschek 25
![Page 26: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/26.jpg)
Shockley Bedingungen
• kein Spannungsabfall über den Bahngebieten
gesamter Spannungsabfall über RLZ
Bahngebiete widerstandslos, ideal leitend
• keine Generation/Rekombination von Ladungsträgern in RLZ
kein Verlust (in=out)
• schwache Injektion
Niveau Minoritäten trotz Injektion deutlich unter Majoritäten
• abrupter pn-Übergang
konstante Konzentration Akzeptoren /Donatoren in Bahngebieten bis zum Übergang
• keine frei beweglichen Ladungsträger in RLZ
im TG befinden sich in RLZ nur ortsfeste, positiv geladene Donator- ( ) und negativ Akzeptoratome ( )
Tschernitschek 26
![Page 27: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/27.jpg)
Tschernitschek 27
![Page 28: Diode - Projektlabor Forumservice.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/wp-content/uploads/sites/… · Aufbau •zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062607/605ead450bb18154a3359997/html5/thumbnails/28.jpg)
Tschernitschek
Rekombination in RLZ
ideal
Spannungsabfall überden Bahngebieten
28