[ハード] ③ダイオードと整流について

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※注意※
空乏層は、pn接合においてp形半導体とn形半導体の間に生じる電気的に中性な区間であって、物理的に存在する固定的な壁のようなものではありません。実際は、この空乏層内を電子が通過することは可能です。

ダイオード:電気の流れを にする部品で、 などがある。

回路図において、三角形の頂点が2つある方を 、反対側を と呼ぶ。
また、それぞれ 側が 型半導体、 側が 型半導体で構成されている。

ダイオードは、p型半導体とn型半導体を接合する によって構成されており、
( )がない ができることで、ダイオードの働きが成り立っている。

空乏層では、 で作ったダイオードの場合、 V、 で作ったダイオードの場合、 Vの逆電圧が発生していると考えることができる。



ダイオードに、空乏層に発生していると考えることができる逆電圧(シリコンの場合、0.6~0.7V)以上の (アノードからカソードにかけての電圧)をかけると、 型半導体側にある 型半導体側に移動しようとし、 型半導体側には があるので、空乏層を通過でき、電流が流れる。
(カソードからアノードにかけての電圧)をかけると、 型半導体側にある が端子側に移動し、 型半導体側にある も端子側に移動することから、空乏層が広がり、電流がほぼ流れない。

動画を見ると、分かりやすいかもしれません。
 

なお、 の限界を といい、ここを迎えると、 ( )が起きる。


このようなダイオードの性質を用いることで、 を行うことができる。(このような作用のことを という)



交流電源にダイオードを接続すると、 方向のみの電流を取り出すことができる。これを という。

また、図のような を用いることで、 方向の電流のみに整流することができる。これを という。

なお、図の中にある「整流平滑後電圧波形」は、コンデンサによる平滑を実施したもので、ダイオード自身の働きではない。