Hvordan Dioder Work
Grunnleggende diode
En diode er en av de enkleste og mest nyttige typer halvledere. Det fungerer som en slags elektrisk enveisventil, slik at strømmen flyter i en retning, men å hindre at den går i motsatt retning. En spesialisert form for diode, kalt en light-emitting diode eller LED, blir stadig viktigere på grunn av sin evne til å generere lys svært billig og effektivt.
PN Junction
En diode har to typer dopet silisium - p-type og n-type. Silisium er en halvleder, et materiale som har en svak evne til å lede elektrisitet som kan endres ved å tilsette spormengder av forskjellige materialer i den. P-type silisium er dopet med et materiale som gir den en positiv ladning ved å ta bort elektroner, slik at elektriske "hull". N-type silisium er dopet for å gi den en negativ ladning med ekstra, frittflytende elektroner. Den p-type og n-type silisium er lagvis sammen og danner en pn-overgang.
Hvordan det fungerer
Den "p" og "n" betegnelse gir deg en anelse om hvordan dioder arbeid - de virker bare når "p" side har en positiv spenning på det og "n" side har en negativ spenning. De ekstra elektroner fra den negative strøm skape nok trykk på elektronene på n side for å få dem til å hoppe inn i p-siden, som tiltrekker dem fordi den mangler elektroner. Dersom strømmen reverseres, men stopper strømningen. Når n-side er utsatt for en positiv strøm, blir elektroner trekkes bort fra krysset. Tilsvarende, en negativ strøm på p side reduserer den positive ladningen. Grensen blir sterkt motstandsdyktig, og bare en liten strøm kan lekke over.
LED
LED fungerer som andre dioder med en viktig forskjell. I alle dioder, elektronene trenger en viss mengde av kraft (spenning) for å krysse den pn-overgang. I en LED, når elektronene lagre inntil denne kraft og hoppe over krysset til å lande i ett av hullene på p-siden noe av denne kraften tas ut som en foton - en liten pakke av lys. Avhengig av hvilken type materiale som brukes, vil fotonet få en annen farge. Lysdioder kan gjøres i nesten hvilken som helst farge, inkludert noen utenfor det synlige spektrum. LED spenner fra ultrafiolett til infrarødt.