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半導体ダイオード

半導体ダイオード はんどうたいだいおーど Semiconductor diode

一つの方向のみに電流を流す働きを整流作用(せいりゅうさよう)といい、整流作用を持つ素子(そし;電子部品のこと)を総称してダイオード(diode)といいます。

電気用図記号では:

という風に書かれます。

この場合、左から右には電流が流れますが、右から左には電流が流れません。

今日、最も一般的なダイオードの種類は半導体ダイオードです。


p型半導体n型半導体を接合し、両端に電極をつけた素子を半導体ダイオードといいます。

p型半導体とn型半導体を接合することをpn接合(ぴーえぬせつごう)といい、接合した面を接合面といいます。

p型を+極、n型を-極につないた場合:

黒の点線が接合面、ピンク丸が正孔、青丸が電子です。

電界によって、p型の正孔はn型の方へ、n型の電子はp型の方へ移動します。正孔と電子は接合面付近で結合して、お互いが消えます(これを再結合といいます)。

接合面付近ではキャリアが消えてしまいますが、+極からは正孔が、-極からは電子が供給され続けるため、電流が流れ続けます。

この向きでの電圧の加え方を、順方向(じゅんほうこう)といいます。


p型を-極、n型を+極につないた場合:


電界によって、p型の正孔は-極の方へ、n型の電子は+極の方へ移動します。したがって、接合面付近で図のような電気が現れ、p型とn型の間に電位差が生じます。これが、電源の電圧と等しくなり、電流が流れません。

この向きでの電圧の加え方を、逆方向(ぎゃくほうこう)といいます。
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