ダイオード

ダイオードとは？

ダイオード（英: diode）は電気を一方向に流し、逆向きには流さない特性を持つ電子部品です。

基本的な構造をした半導体素子で、トランジスタやICなどと同じく能動部品として使われています。

P型半導体とN型半導体の2種類の半導体の接合部を「PN接合」と呼びます。

ダイオードはこの2種類の半導体を接合したものであり、ダイオード自体を「PN接合ダイオード」と呼ぶこともあります。

ダイオードの構造で、P型半導体側を「アノード（A）」、N型半導体側を「カソード（K）」と呼びます。

アノードからカソード方向に順方向に電圧を加えると電流が流れます（順方向特性）が、逆方向に電圧を加えると電流は流れません（逆方向特性）。このはたらきを整流作用と言います。

ダイオードには整流用だけでなく、以下のように様々な種類が存在しています。

基本的なPN接合のダイオードです。シリコンダイオードと呼ばれることもあります。

交流（AC）を直流（DC）に変換する際の整流用途に使われます。

高電圧、高電流を扱えるといった特徴があります。

定電圧ダイオードはPN接合の逆方向特性を利用したダイオードです。

PN接合ダイオードの逆方向電圧を上げていくと、ある電圧で大電流が流れ始め、電流に関わらず一定の電圧が得られます。(これを降伏現象、その電圧を降伏電圧と呼びます。)

この降伏電圧をツェナー電圧と呼ぶことから、ツェナーダイオードともいいます。

定電圧電源部や電圧をクランプしデバイスを保護するといった用途に使われます。

ショットキーバリアダイオード（Schottky Barrier Diode）は、PN接合の代わりに半導体と金属を接合した構造の素子です。

シリコンと比べてスイッチング特性に優れており、逆回復時間が短い特性があるため、高速スイッチング動作を必要とする回路などに利用されます。

ファストリカバリーダイオード（Fast Recovery Diode）の構造や働きは整流ダイオードと同じです。

数kHz～100kHzの高周波のスイッチングに使用されるため、ダイオードのスイッチング性能である逆回復時間(trr)を速くなっています。

一般整流ダイオードのtrrが数µs～数十µsに対し、ファストリカバリーダイオードは数十ns～数百nsと1/100程度となっています。

スイッチング電源全般、インバーター応用機器、DC/DCコンバータ―などの用途に使われます。

LEDとも呼ばれる発光ダイオードですが、一般的に最も有名なダイオードと言ってもよいでしょう。

PN接合部で正孔と電子が結合する際に生じる光を利用する仕組みです。

照明やTV、PCなど幅広い分野の製品で使われています。