Diode

Diode, elektronisches Bauteil, das Strom nur in einer Richtung durchlässt.

Bei den ersten Ausführungen handelte es sich um Vakuumröhrendioden, die aus einer luftleeren Glas- oder Stahlhülle mit zwei Elektroden (einer Kathode und einer Anode) bestanden. Weil die Elektronen nur in der einen Richtung fließen können (von der Kathode zur Anode), wurde die Vakuumröhrendiode zur Gleichrichtung verwendet. Die gegenwärtig am häufigsten in elektronischen Schaltungen benutzten Dioden sind Halbleiterdioden. Die einfachste von ihnen, die Germanium-Spitzendiode, stammt aus den ersten Tagen der Funktechnik. Damals entschlüsselte man empfangene Funksignale mittels Germaniumkristallen und einem darauf angebrachten dünnen Draht. In modernen Germanium- (oder Silicium-) Spitzendioden werden der Draht und eine kleine Kristallplatte im Inneren einer kleinen Glasröhre angebracht und mit zwei Drähten verbunden, die mit den Enden der Röhre verschmolzen sind.

Flächendioden bestehen aus einer Verbindung zweier verschiedener Halbleitermaterialien. Die Zener- oder Z-Diode ist eine spezielle Flächendiode, bei der die Spannung über der Trennschicht unabhängig von dem durchfließenden Strom ist. Aufgrund dieser Eigenschaft werden Zenerdioden als Spannungsregler eingesetzt. Eine weitere spezielle Art von Verbindungsdioden wird in Solarzellen verwendet, dort entsteht eine Spannung, wenn die Verbindung mit Licht bestrahlt wird. In Leuchtdioden (LEDs: Light-Emitting Diodes) wird eine Spannung an die Halbleiterverbindung angelegt, um die Ausstrahlung von Lichtenergie zu verursachen. LEDs werden in Ziffernanzeigen wie z. B. in elektronischen Digitaluhren und Taschenrechnern verwendet. Siehe photoelektrischer Effekt

Lange Zeit gab es lediglich rot, grün oder gelbgrün leuchtende LEDs. Weiß leuchtende Ausführungen konnten nur durch Kombination verschiedenfarbiger Typen realisiert werden. 1997 gelang Forschungsteams der Fraunhofer-Gesellschaft sowie japanischen Wissenschaftlern die Entwicklung von weiß leuchtenden LEDs. Physikalisches Phänomen für die Funktionsweise dieses neuen Typs ist die so genannte Lumineszenz-Wellenlängenkonversion. Hierbei werden sinngemäß durch Lumineszenz neue Wellenlängen – die des weißen Lichtes – erzeugt. Zu diesem Zweck kombinierten die Wissenschaftler des Fraunhofer-Teams blau leuchtende Dioden mit speziellen Leuchtstoffen, die mit Hilfe von Epoxidharz auf die Diode aufgebracht wurden. Das blaue Licht regt den Leuchtstoff zur Emission von gelbem Licht an, wobei sich schließlich beide Strahlungen (blau und gelb) zu weißem Licht mischen.