Wie entsteht eine sperrschicht?
Gefragt von: Mike Albers | Letzte Aktualisierung: 2. Juli 2021sternezahl: 4.9/5 (8 sternebewertungen)
Warum entsteht eine Sperrschicht?
Wie entsteht die Sperrschicht bei einem PN-Übergang? Diese Sperrschicht entsteht infolge der Wärmebewegung der Moleküle durch Diffusion: In die Grenzschicht füllen die die freien Elektronen des N-Leiters die Löcher des P-Leiters. Chemisch (Valenz-Elektronen) ausgeglichen aber elektrische Ladungsverschiebung.
Wie entsteht die Verarmungszone?
Die RLZ entsteht durch Diffusion der negativen/positiven Ladungsträger in das P-Gebiet(P-dotiert)/N-Gebiet(N-dotiert). Zwischen den Raumladungen entsteht im Inneren des Kristalls ein elektrisches Feld, das so gerichtet ist, dass es der weiteren Diffusion von beweglichen Ladungsträgern entgegen wirkt.
Wie funktioniert ein pn-Übergang?
Beim p-Halbleiter bewegen sich Löcher frei über einem Untergrund von ortsfesten negativen Ladungen. Bringst du nun einen p-Halbleiter und einen n-Halbleiter in Kontakt, so treten aufgrund der Wärmebewegung freie Elektronen aus dem n-Gebiet in das p-Gebiet und auch freie Löcher aus dem p-Gebiet in das n-Gebiet.
Was geschieht in einem pn-Übergang wenn er in Sperrrichtung betrieben wird?
p-n-Übergang bei angelegter elektrischer Spannung
Durch Anlegen einer äußeren Spannung in Sperrrichtung (+ am n-Kristall, − am p-Kristall) wird das elektrische Feld der Sperrschicht verstärkt und die Ausdehnung der Raumladungszone vergrößert. Elektronen und Löcher werden von der Sperrschicht weggezogen.
Die Halbleiterdiode - einfach erklärt
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Wie werden Diodentypen auf den Bauteilen angegeben?
Die beiden Elektroden werden als Anode, gekennzeichnet durch die Pfeilspitze und Kathode, dem folgenden senkrechten Strich bezeichnet. Die Pfeilrichtung, von der Spitze zum Strich, gibt die technische Stromrichtung der leitenden Diode an.
Was ist die Sperrschicht?
Sperrschicht, im Sperrfall (Sperrichtung) der p-n-Diode die verbreiterte Raumladungszone am Übergang. Sie drängt die Ladungsträger aus sich heraus und verhindert somit den Stromfluß bis auf den geringen Sperrstrom durch die Diode.
Welche technischen Anwendungen hat der PN-Übergang?
Anwendung. Wie oben gezeigt, leitet der einfache p-n-Übergang elektrischen Strom in eine Richtung sehr gut, in die andere fast nicht. Eine solche Anordnung nennt man Diode (Halbleiterdiode). Eine wichtige Anwendung der Diode ist daher der Gleichrichter zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom.
Was passiert wenn Licht in den P n Übergang fällt?
Fällt auf den pn-Übergang Licht, dann bilden sich zusätzliche Ladungsträger, die eine Vergrößerung des Sperrstromes bewirken, der auch als Fotostrom bezeichnet wird.
Wie viel PN Übergänge hat ein Transistor?
Transistoren sind aktive Halbleiterbauelemente, die in einem Halbleiterkristall zwei entgegengesetzt in Reihe geschaltete pn-Übergänge aufweisen. Die Stromleitung im Kristall bipolaren Transistoren erfolgt sowohl durch Elektronen als auch durch (Elektronen)-Löcher.
Wie entsteht die Raumladungszone bei einer Diode?
Eine Raumladungszone (RLZ), auch Verarmungszone oder Sperrschicht genannt, ist im Übergang zwischen unterschiedlich dotierten Halbleitern ein Bereich, in dem sich Raumladungen mit Überschuss und Mangel an Ladungsträgern gegenüberstehen, so dass diese Zone im Gleichgewichtsfall nach außen ladungsneutral erscheint.
Wie ist die raumladungszone geladen?
Eine Raumladungszone (RLZ), auch Verarmungszone oder Sperrschicht genannt, ist im Übergang zwischen unterschiedlich dotierten Halbleitern ein Bereich, in dem sich Raumladungen mit Überschuss und Mangel an Ladungsträgern gegenüberstehen, so dass diese Zone im Gleichgewichtsfall nach außen ladungsneutral erscheint.
Wie entstehen p und n Leiter?
Man unterscheidet zwischen n-dotierten und p-dotierten Halbleitern (kurz n- bzw. p-Halbleiter). Bei n-Halbleitern entstehen frei bewegliche Elektronen auf einem Untergrund positiver, ortsfester Atomrümpfe. Bei p-Halbleitern entstehen frei bewegliche "Löcher" auf einem Untergrund negativer, ortsfester Atomrümpfe.
Warum wird die Grenzschicht ohne angelegte Spannung nicht breiter?
Dabei hat gegenüber der Grenzfläche der P-Leiter eine negative Spannung und der N-Leiter eine positive Spannung. Diese Spannungen verhindern ein weiteres Eindringen von Ladungsträgern in die Grenzschicht. ... Wird von außen keine Spannung angelegt, so stellt sich die Breite der Sperrschicht von selbst ein.
Wird ein halbleiterdetektor in Sperr oder Durchlassrichtung betrieben?
Leuchtdioden sind Halbleiterdioden, die Licht , Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung aussenden. LEDs müssen in Durchlassrichtung geschaltet werden, damit sie leuchten.
Was gibt die Durchbruchspannung an?
Durchbruchspannung bezeichnet eine elektrische Spannung mit folgenden Bedeutungen: Allgemein die Überschreitung der dielektrischen Durchbruchspannung; im Speziellen bei Gasentladungsröhren die Spannung, bei der das neutrale Gas schlagartig leitend wird; siehe Durchschlagsfestigkeit.
Wo werden halbleiterdioden verwendet?
Dioden werden unter anderem zur Gleichrichtung, der Umwandlung von Wechselspannung zu Gleichspannung, eingesetzt. Daneben zeigt der Halbleiterübergang weitere nutzbare Eigenschaften, die z. B. in Zener-, Photo-, Leuchtdioden und Halbleiterdetektoren ausgenutzt werden.
Was ist eine Diffusionsspannung?
, selten auch Antidiffusionsspannung genannt, ist die Potentialdifferenz (elektrische Spannung) über eine Raumladungszone, die der Diffusion von Ladungsträgern (Elektronen und Defektelektronen) entgegenwirkt.
Warum lässt eine halbleiterdiode den Strom nur in eine Richtung durch?
Gleichzeitig wandern die Löcher aus dem gleichen Grund in Richtung des negativen Pols. Dadurch gibt es in der Mitte der Diode überhaupt keine freien Ladungen, weder Elektronen noch Löcher. Ohne frei bewegliche Ladungen gibt es aber keinen Stromfluß. Somit kann in dieser Richtung kein Strom fließen.