3 Fragen zu Sperrspannung

Der Grund für die Erzeugung von Strom in einem pn-Übergang bei Anlegen einer Sperrspannung liegt in der Bewegung von Ladungsträgern. In einem pn-Übergang gibt es zwei Halbleitermaterialien: p-Typ (mit positiven Löchern) und n-Typ (mit negativen Elektronen). Wenn eine Sperrspannung angelegt wird, wird die Verarmungszone an der Grenzfläche zwischen p- und n-Typ vergrößert. Diese Verarmungszone ist der Bereich, in dem sich keine freien Ladungsträger befinden, da sie durch die Rekombination an der Grenzfläche neutralisiert werden. Wenn jedoch eine Sperrspannung angelegt wird, können durch thermische Energie oder andere externe Einflüsse einige Elektronen aus dem n-Typ in die Verarmungszone gelangen und dort rekombinieren. Dies führt zu einer Bewegung von Löchern im p-Typ, die ebenfalls in die Verarmungszone wandern. Diese Bewegung der Ladungsträger erzeugt einen kleinen Strom, der als Sperrstrom bezeichnet wird. Zusammengefasst: Bei Anlegen einer Sperrspannung wird die Verarmungszone vergrößert, was die Bewegung von Ladungsträgern anregt und somit einen kleinen Strom erzeugt.

Nein, wenn eine Sperrspannung an eine Diode angelegt wird, wird kein Strom erzeugt. In diesem Zustand blockiert die Diode den Stromfluss, und es fließt nur ein sehr geringer Leckstrom, der in der Regel vernachlässigbar ist. Die Diode lässt den Strom nur in Durchlassrichtung fließen, wenn die Spannung über ihr einen bestimmten Wert (die Durchlassspannung) überschreitet.

Eine Z-Diode (auch Zener-Diode genannt) unterscheidet sich von einer normalen Diode hauptsächlich durch ihr Verhalten in Sperrrichtung: - **Normale Diode:** Sie lässt Strom nur in Durchlassrichtung (Anode zu Kathode) fließen. In Sperrrichtung blockiert sie den Stromfluss bis zur sogenannten Durchbruchspannung, bei deren Überschreitung die Diode zerstört werden kann. - **Z-Diode:** Sie ist speziell dafür konstruiert, in Sperrrichtung ab einer bestimmten Spannung (Zenerspannung) Strom zu leiten, ohne zerstört zu werden. In Durchlassrichtung verhält sie sich wie eine normale Diode, aber in Sperrrichtung stabilisiert sie die Spannung auf ihren Zenerwert. **Zusammengefasst:** Eine normale Diode sperrt in Rückwärtsrichtung, während eine Z-Diode ab einer definierten Spannung in Rückwärtsrichtung leitend wird und so zur Spannungsstabilisierung eingesetzt werden kann.