Shockley-Diode

Die Shockley-Diode, auch als 4-Lagen-Transistor-Diode oder pnpn-Diode bezeichnet, stellt ein elektronisches Bauelement in Form einer speziellen Diode dar, welches aus vier Halbleiterschichten gebildet wird.

Die Shockley-Diode ist nach dem Physiker William B. Shockley benannt und war Ende der 1950er Jahre eine der ersten auf Silicium von den Shockley Semiconductor Laboratory hergestellten Halbleiterbauelemente. Sie ist heute vollständig in der Funktion durch andere Halbleiterbauelemente wie den Thyristor abgelöst und besitzt keine wirtschaftliche Bedeutung.^[1]

Die Shockley-Diode hat, außer einer ähnlich klingenden Namensgebung, nichts mit den Schottky-Dioden zu tun.

Aufbau

Shockley Diode: a. physikalischer Lagenaufbau, b. Ersatzschaltung, c. Schaltsymbol

Die Funktion ist ähnlich zu einem Thyristor, dessen Gate-Anschluss nicht angeschlossen ist. Der Aufbau besteht aus vier unterschiedlich dotierten Halbleiterschichten, wie in nebenstehender Abbildung unter a. dargestellt. Die Ersatzschaltung, unter b. dargestellt, besteht aus zwei Bipolartransistoren, mit je einem npn- und pnp-Transistor. Das Schaltsymbol ist unter c. abgebildet.

Bei Überschreiten einer bestimmten elektrische Spannung entsprechender Polarität an den beiden Anschlüssen, der Anode und Kathode, kommt es zu einer Zündung: Die Strecke zwischen Anode und Kathode wird niederohmig. Dieser Zustand wird solange behalten, bis ein bestimmter Haltestrom unterschritten wird, danach kippt das Bauelement wieder in den hochohmigen Ausgangszustand. Diese Funktion entspricht dem sogenannten Überkopfzünden (englisch Breakover) eines Thyristors. Thyristoren, welche speziell auf das Überkopfzünden ausgelegt sind, werden auch als Dynistor bezeichnet und finden in der Leistungselektronik Anwendung. Entfernt ist sie auch mit den für Wechselspannung ausgelegten Vielschichtdioden, den sogenannten Diacs, vergleichbar.^[2]

Einzelnachweise

1. ↑ Photo Essay – Shockley 4 Layer Diodes. Transistor Museum, abgefragt 15. Dezember 2010 (engl.).
2. ↑ Shockley Diode & DIAC, abgefragt am 15. Dezember 2010

Weblinks

• The Shockley Diode, abgefragt am 15. Dezember 2010, (engl.)