Der ohmsche Widerstand R ist das Verhältnis von Spannung zu Strom. Das Verhältnis ist unabhängig von Spannung und Strom. Das gilt für normale Festwiderstände genauso, wie für PTC, NTC oder PT100. Auch hier ist das Verhältnis von Spannung und Strom gleich. Vorausgesetzt, die Temperatur ist gleich. Man bezeichnet diese Bauteile als ohmsche Widerstände.

Bei einer Halbleiterdiode ist das Verhältnis von Spannung und Strom nicht mehr konstant. Man kann deshalb auch nicht von einem ohmschen Widerstand R sprechen. Man bezeichnet diesen Widerstand als differentiellen Widerstand r. Ihn kennzeichnet, dass er von der Spannung abhängig ist.
Ein Beispiel: Steigt die Spannung um 10%, dann kann der Strom um 100% steigen. Ein solches Verhalten hat ein ohmscher Widerstand R nicht. Hier würde der Strom im Verhältnis zur Spannung steigen.

Den differenziellen Widerstand r ermittelt man aus der Steigung der Kennlinie im Arbeitspunkt. Es handelt sich dabei nur um einen Teilbereich in der Kennlinie. An dieser Stelle entspricht die Kennlinie einer Geraden. An anderen Stellen ist die Kennlinie gekrümmt. Um den Widerstand für diesen Arbeitspunkt zu ermitteln, wird die Spannungsänderung und Stromänderung abgelesen und der differenzielle Widerstand r berechnet. Dafür wird das Ohmsche Gesetz angewendet, wobei die Berechnung nur für einen kleinen Bereich um den Arbeitspunkt herum gilt.

Bausteine zur Leistungsumwandlung bestehen seit Jahrzehnten aus Silizium. Bisher wurde, vor allem aus Power-MOSFETS, immer mehr Leistung herausgeholt. Doch die weitere Steigerung des Wirkungsgrads von Silizium ist nur noch mit hohem wirtschaftlichem Aufwand möglich. Die Transistorverlustleistung lässt sich nur noch mit anderen Materialien senken. Am Start ist Galliumnitrid (GaN), welches in LEDs Anwendung findet. Es soll seinen Einsatz in der Leistungselektronik als Ersatz für Silizium finden.

Das neue Material wird in GaN-HEMTs (Galliumnitrid-High-Electron-Mobility-Transistor) verwendet. Sie sind, was Schaltleistung und Bandbreite angeht, deutlich besser. Zwar kennt man GaN-HEMTs schon länger, doch erst seit die Silizium-Technik ausgereizt ist, wurde in Forschung und Umsetzung investiert.

GaN-Transistoren haben zwar eine relativ geringe Durchschlagsfestigkeit, einen verhältnismäßig hohen Frequenzgang und nur einen um 3 % besseren Wirkungsgrad als Silizium-Transistoren. Doch steht man bei deren Entwicklung erst an Anfang. Man kann also davon ausgehen, dass sich hier in Zukunft noch einiges tut.

Das beste an GaN-Transistoren ist ihre Ähnlichkeit zu Leistungs-MOSFETs. So müssen Entwickler nicht umdenken. Außerdem ist die Schwellenspannung weitgehend unabhängig von der Temperatur, was die Entwicklung von Schaltungen erheblich vereinfacht.

Die übliche Kennzeichnung der Standarttypen setzt sich aus zwei oder drei Buchstaben und einer Ziffernfolge zusammen.

Mit dem ersten Buchstaben ist das Herstellungsmaterial gekennzeichnet:

• A = Germanium
• B = Silizium

Der zweite Buchstabe sagt etwas über das Anwendungsgebiet aus:

• C = Tonfrequenzbereich, kleine Leistung
• D = Tonfrequenzbereich, große Leistung
• F = Hochfrequenzbereich, kleine Leistung
• L = Hochfrequenzbereich, große Leistung
• S = Schalttransistor, kleine Leistung
• U = Schalttransistor, große Leistung

Der dritte Buchstabe, wenn vorhanden, kennzeichnet einen Industrie- nicht Standarttypen.

Die Ziffern hinter den Buchstaben dient der laufenden Kennzeichnung. Sie enthalten keine technische Aussagen.

• Mehr zur Kennzeichnung von Halbleitern (Dioden und Transistoren)