Halbleiterdioden

Zunächst wird der pn-Übergang ohne äußere Spannung betrachtet. Bei äußerer Spannung in Durchlass- und in Sperrrichtung werden die Bewegungsrichtungen der Ladungsträger im Halbleiter erläutert und der Verlauf von Spannungen und Strömen diskutiert. Dies führt zur vollständigen Kennlinie des pn-Übergangs mit seiner Beschreibung durch die Shockley-Formel. Die Eigenschaften der Diode werden mit verschiedenen Modellen und Ersatzschaltungen besprochen, die vom idealen immer mehr zum realen Verhalten verfeinert werden. Die Linearisierung der Diodenkennlinie in einem Arbeitspunkt wird gezeigt. Charakteristische Parameter der Diodenkennlinie werden betrachtet und ihre Bedeutungen erläutert. Die Verlustleistung bei Halbleiterbauelementen wird anhand der Diode ausführlich untersucht. Verschiedene Arten von Dioden wie Leuchtdioden (LEDs) oder Solarzellen werden mit ihren Daten und Eigenschaften vorgestellt. Arbeitspunkt und Widerstandsgerade ergeben die Grundlage für die rechnerische und grafische Analyse eines nichtlinearen Stromkreises. Anwendungen von Dioden werden gezeigt.