Wat is een siliciumdiode?

Een siliciumdiode is een halfgeleider die positieve en negatieve polariteit heeft, en kan elektrische stroom in de ene richting laten stromen terwijl deze in een andere wordt beperkt. Het element silicium werkt in zuivere vorm als een elektrische isolator. Om het in staat te stellen elektriciteit te geleiden, worden minuscule hoeveelheden van andere elementen - in een proces dat bekend staat als doping - eraan toegevoegd. Deze maken het geladen halfgeleidermateriaal dat wordt gebruikt om siliciumdiodes te bouwen, die dan vaak worden gebruikt in radio's, computers, wisselstroom-gelijkstroom (AC / DC) voedingen, en als temperatuur- en stralingssensoren, naast andere toepassingen.

Wanneer een siliciumdiode wordt gemaakt, heeft deze zowel een positieve als negatieve kant en een verbinding tussen de twee, bekend als de pn-overgang . De twee verschillend geladen zijden zijn het resultaat van verschillende elementen die aan het silicium worden toegevoegd. De positieve kant, bekend als een anode en gemaakt van p-type silicium, is gedoteerd met boor of gallium. Hun atomaire structuur, gecombineerd met het silicium, creëert de positieve lading. Het toevoegen van fosfor of arseen creëert de negatieve kathode, gemaakt van n-type silicium, op een vergelijkbare manier.

Silicium diodespanning heeft een voorwaartse voorspanning van 0,7 volt. Dit betekent dat 0,7 volt nodig is om de diode van stroom te voorzien. Zodra deze hoeveelheid energie er doorheen gaat, zal het elektrische stroom geleiden over zijn pn-overgang. Het zal ook voorkomen dat de meeste stroom in het omgekeerde stroomt. Elke siliciumdiode heeft een maximale spanning die erop kan worden toegepast in de achteruit voordat deze wordt afgebroken. Dit heeft de neiging om minimaal 50 volt of meer te zijn.

In zekere zin kan de diode worden beschouwd als een elektrische terugslagklep omdat deze de overtollige energie naar voren laat gaan, maar in het algemeen geen meetbare hoeveelheid terug laat in het omgekeerde. Een zeer kleine hoeveelheid stroom kan in feite omgekeerd door de diode stromen, maar het is zo miniem dat een uitval van het circuit van deze hoeveelheid doorgaans zeldzaam is.

Aangezien een siliciumdiode over het algemeen alleen stroom toestaat om op één manier te stromen, kan deze worden gebruikt om andere apparaten in een circuit, zoals transistors, te beschermen tegen te veel stroom en te verbranden. Bovendien kunnen speciaal geconfigureerde silicium diodes, bekend als Zener diodes, worden gebruikt om een vaste spanning te behouden. Deze zijn gemaakt om opzettelijk wat elektriciteit achteruit te geleiden wanneer dat nodig is, om een precieze hoeveelheid stroom te houden.