Hvad er en siliciumdiode?
En siliciumdiode er en halvleder, der har positiv og negativ polaritet, og kan tillade elektrisk strøm at strømme i en retning, mens den begrænses i en anden. Elementets silicium fungerer i sin rene form som en elektrisk isolator. For at gøre det muligt for den at lede elektricitet tilføjes små mængder af andre elementer - i en proces, der kaldes doping - til den. Disse fremstiller det ladede halvledermateriale, der bruges til at opbygge siliciumdioder, som derefter ofte bruges i radioer, computere, vekselstrøm-jævnstrøm (AC / DC) strømforsyninger og som temperatur- og strålingssensorer, blandt andre anvendelser.
Når der fremstilles en siliciumdiode, har den både en positiv og negativ side og en forbindelse mellem de to, kendt som p – n-krydset . De to forskelligt ladede sider er et resultat af, at forskellige elementer tilføjes silicium. Den positive side, kendt som en anode og fremstillet af p-type silicium, er doteret med bor eller gallium. Deres atomstruktur kombineret med silicium skaber den positive ladning. Tilsætning af fosfor eller arsen skaber den negative katode, der er fremstillet af n-type silicium, på en lignende måde.
Siliciumdiodespænding har en forspænding på 0,7 volt. Dette betyder, at der er behov for 0,7 volt for at drive dioden. Når denne mængde energi passerer gennem den, vil den lede elektrisk strøm over dens p-n-kryds. Det vil også stoppe mest strøm fra at strømme bagpå. Hver siliciumdiode har en maksimal spænding, der kan påføres den omvendt, før den går i stykker. Dette har en tendens til at være mindst 50 volt eller mere.
På en måde kan dioden betragtes som en elektrisk tilbagekoblingsventil, fordi den overfører overskydende energi fremad, men generelt ikke lader en målbar mængde tilbage gennemvendt. En meget lille mængde strøm kan faktisk strømme omvendt gennem dioden, men det er så lille, at et kredsløbsfordeling fra denne mængde typisk ville være sjældent.
Da en siliciumdiode generelt kun tillader strøm at strømme en vej, kan den bruges til at beskytte andre enheder i et kredsløb, såsom transistorer, mod at modtage for meget strøm og udbrænde. Derudover kan specielt konfigurerede siliciumdioder, kendt som Zener- dioder, bruges til at opretholde en fast spænding. Disse er lavet til med vilje at lede noget elektricitet bagud, når det er nødvendigt, for at holde en nøjagtig mængde af den flyder.