PNダイオードの仕組みって?アノード/カソード/空乏層とか。あれやこれや

最近よく聞くダイオード。電子部品には欠かせない素子なんですが、イマイチ分かりづらいですよね…ということで、自分なりにまとめてみました。

ダイオードには2種類あります。

  • 真空管ダイオード
  • PNダイオード

いま世の中に出回っているダイオードはほとんど『PNダイオード』です。

このPNダイオードにはいろんな名前があります。

半導体ダイオード/PN接合/PN接合ダイオード/PN Junction Diode…などなど

このPNダイオードには『一方向にしか電気を流さない』という大きな特徴があります。

これを整流作用と言います。

電流が流れ込むプラス(+)側の電極のことをアノード (Anode)といい、逆に電流が流れ出すマイナス(ー)側の電極のことをカソード(Cathode)といいます。

通常、アノード→カソードへ電気をかければ電流が流れます。

これを順方向(Forward bias)といいます。

逆にカソード→アノードへ電気をかけても、電流は流れません。

これを逆方向(Reverse bias)といいます。

この電気の流れは、村田製作所さんのサイトと動画がめちゃくちゃ分かりやすいので、ぜひ合わせて見てください!

ダイオードとは? | 村田製作所

逆方向に電気をかけたときに電流が流れないのは、空乏層(くうぼうそう/欠乏層/depletion layer)という『絶縁領域』が生まれるからです。

絶縁領域とは電気の流れない部分のことで、電気的にみるとプラス(+)でもないマイナス(ー)でもない中立地帯です。

PNダイオードのなかにはプラス(+)の電気を持つ部分と、マイナス(ー)の電気を持つ部分がくっついているんですが、じつはそれぞれの部分でプラス(+)でもないマイナス(ー)でもない中立地帯も持っています。

逆方向に流したとき、プラス(+)電気とマイナス(ー)電気はそれぞれ反対方向に引き寄せられて、中央が中立地帯だけになります。

この領域が空乏層なんです。

この仕組みを利用して一方通行で電気を流す装置、それがダイオードでございます。

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