Shockley-Diode

Die Shockley-Diode ist ein Bauteil der Halbleiterelektronik, das meistens aus Silizium ist. Sie besteht aus vier Schichten eines Halbleitermaterials wechselnder Dotierung, das sich zwischen der Anode und der Kathode befindet. Konsequenterweise ergeben sich in der Shockley-Diode drei p-n Übergänge. Weiterhin besitzt diese Diode Eigenschaften, die einem Schalter ähneln. Damit ist gemeint, dass eine Diode dieses Typs in Durchlassrichtung einen niederohmigen und in Sperrrichtung einen hochohmigen Zustand aufweist. Falls man die Shockley-Diode benutzt um einen elektrischen Strom zu begrenzen, muss diese mit einem vorgeschalteten Widerstand versehen werden.

Die Arbeitsweise bzw. Funktion der Shockley-Diode lässt sich eigentlich relativ leicht verdeutlichen. Es gibt quasi nur zwei Schaltmöglichkeiten. Wenn man die Spannung derart anlegt, dass die beiden äußeren Diodenstrecken sperren und die mittlere Strecke durchlässt, ergibt sich ein niedriger Sperrstrom an der Shockley-Diode. Dreht man nun das angelegte Potenzial um, sperrt lediglich die mittlere Diodenstrecke und die beiden äußeren Strecken sind durchlässig. Wird nun die angelegte Spannung im zweiten Fall weiter erhöht, kommt es zu einem Durchbruch am mittleren, in Sperrrichtung betriebenen p-n Übergang und die Shockley-Diode wird niederohmig. Dies hat zur Folge, dass der Widerstand der Diode von einigen Megaohm auf einige wenige Ohm absinkt. Die dafür benötigte, individuelle Spannung wird auch als „Schaltspannung“ bezeichnet.

 

Praktische Verwendung erlangt die Shockley-Diode vor allem in Impuls und Zählerschaltungen, in Kombinationsgliedern von Digitalschaltungen, in der elektrotechnischen Fernsprech- und Vermittlungstechnik sowie im allgemeinen Bereich niedriger elektrischer Leistungen.

In Deutschland werden elektronische Bauteile nach DIN EN 60617 (Grafische Symbole für Schaltpläne) und deren Kenn-Nummer nach IEC 60617 dargestellt. Das ermöglicht die Erstellung von komplexen Schaltplänen. Das hier abgebildete Symbol bezeichnet die Photodioden.
Das Schaltzeichen nach DIN EN 60617 für die Shockley-Diode.

 


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