13 Fysikk og teknologi
347
Om vi sammenlikner resultatet fra eksempelet med følsomhetskurven på forrige side, ser vi at det kan stemme at denne kurven tilhører en fotodiode av silisium. Legg merke til at både synlig lys og infrarødt lys kan danne elektron–hull-par i silisium.
Dioden som likeretter En viktig anvendelse av dioder er som likerettere. Til det brukes som oftest en silisiumdiode som er kapslet inn slik at lys ikke slipper til, se figuren i margen. Hva skjer om vi kopler en spenningskilde til en slik diode i samme retning som fotodioden ovenfor? Siden det ikke kommer til fotoner i pn-overgangen, kan elektron–hull-par nå bare dannes ved termisk eksitasjon. Slike eksitasjoner er så sjeldne at strømmen blir forsvinnende liten. Vi sier derfor at dioden er koplet i sperreretning.
Lederetning
Diode med kretssymbol. Lederetningen er markert som en ring på dioden og som en pil i kretssymbolet.
– +
– + I≈0
Vanlig diode koplet i sperreretning. Uten eksitasjoner i sperresjiktet stopper strømmen opp.
Hvis vi snur spenningskilden, er det lett å få strøm igjennom dioden ved hjelp av rekombinasjoner i pn-overgangen på samme måte som for lysdioden. + –
I
I
+ – I
Hullstrøm
Elektronstrøm
pn-dioden slipper altså strømmen igjennom i én retning, lederetningen, men sperrer for strømmen i motsatt retning. pn-dioder virker med andre ord som «enveiskjøringer» for elektrisk strøm.
Vanlig diode koplet i lederetning. Vi får rekombinasjoner i pn-overgangen akkurat som i en LED, men fotoner slipper ikke ut av dioden. Energien som blir frigjort, ender i stedet som økt temperatur i krystallen.