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P型とN型の半導体を接合した結晶の小片をPN接合ダイオードという(下図).
P → Nの順方向に電圧をかける(順方向電圧 (forward voltage))と,ホールも電子も接合の境を越えて移動し電流が流れる.ホールはN型に残っている電子と,電子はP型に残っているホールと結合して互いに中和する.負電極からN型に電子が供給され,正電極はP型の電子を吸収して新しいホールを補給するので電流は絶えず流れる.
N → Pの逆方向に電圧をかける(逆方向電圧 (reverse voltage))と,ホールと電子は両端の電極に引き付けられ,接合面を越えて電気を運ぶキャリアがなくなり,電流はほとんど流れない.
ダイオードに電圧を加えた場合の電流 と電圧 の関係を右図に示す.
ダイオードの整流作用
上述のように,ダイオードには順方向に電圧がかかるときだけ電流が流れる.よって,下図のように交流電源(AC)を接続すると,順方向の電流だけを取り出すことができる.
学生スタッフ作成
2021年9月2日