Wie ist eine p-n-dotierte diode aufgebaut?
Gefragt von: Jutta Arndt-Ritter | Letzte Aktualisierung: 16. Dezember 2021sternezahl: 4.9/5 (74 sternebewertungen)
Wird die Diode in Sperrrichtung betrieben, so liegt die p-Schicht am Minus-Pol und die n-Schicht am Plus-Pol. Die Löcher der p-Schicht werden vom Minus-Pol angezogen, die Elektronen der n-Schicht werden vom Plus-Pol angezogen. Dadurch vergrößert sich die Sperrschicht, die auch Grenzschicht genannt wird.
Was passiert am pn-Übergang?
Ein p-n-Übergang bezeichnet einen Materialübergang in Halbleiterkristallen zwischen Bereichen mit entgegengesetzter Dotierung. Bereiche, in denen die Dotierung von negativ (n) zu positiv (p) wechselt, kommen in vielen elektrischen Bauelementen der Halbleitertechnik vor.
Wie ist ein pn-Übergang aufgebaut?
Der Pluspol liegt an der n-Zone, der Minuspol an der p-Zone. Die beweglichen Ladungsträger werden von den Polen der Spannungsquelle angezogen, die Raumladungsschicht vergrößert sich. Die p-n-Schicht sperrt. Der Minuspol liegt an der n-Zone, der Pluspol an der p-Zone.
Wie ist eine Diode aufgebaut und wie funktioniert sie?
Eine Halbleiterdiode, kurz auch Diode genannt, ist ein elektronisches Bauelement, das aus zwei unterschiedlich dotierten Schichten desselben Grundmaterials aufgebaut ist. Sie besteht aus einem n-Halbleiter und einem p-Halbleiter sowie dem Bereich zwischen beiden Schichten, dem pn-Übergang.
Wie ist die Diode aufgebaut?
Diode Aufbau
Schematisch besteht sie aus einer p- und n-dotierten Schicht. Diese beiden dotierten Schichten bilden den p-n-Übergang. Es gibt aber auch Dioden, die nicht auf einen solchen Halbleiter-Halbleiter-Übergang basieren. Ein Beispiel dafür sind Schottky-Dioden.
Diode - Wie funktioniert die?
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Was passiert im Inneren einer Diode?
Eine Diode ist ein elektronisches Bauelement, das Strom in einer Richtung passieren lässt und in der anderen Richtung den Stromfluss sperrt. Daher wird von Durchlassrichtung und Sperrrichtung gesprochen.
Wie sind Dioden auf atomarer Ebene aufgebaut?
Eine Diode besteht aus zwei Schichten, einem n-dotierten und einem p-dotierten Halbleitermaterial, die sich berühren. Aufgrund von Abstoßung bzw. Anziehung von gleichen Ladungen findet abhängig von der Polung einer externen Spannungquelle entweder ein Stromfluß statt oder wird komplett unterbunden.
Wie entsteht die Sperrschicht in einer Diode?
Wird die Diode in Sperrrichtung betrieben, so liegt die p-Schicht am Minus-Pol und die n-Schicht am Plus-Pol. Die Löcher der p-Schicht werden vom Minus-Pol angezogen, die Elektronen der n-Schicht werden vom Plus-Pol angezogen. Dadurch vergrößert sich die Sperrschicht, die auch Grenzschicht genannt wird.
Was ist eine Diode leicht erklärt?
Eine Diode (von griech. di- „zwei“ und hodos „Weg“) ist ein elektronisches Bauelement mit zwei Anschlüssen (genannt Anode und Kathode). ... Daher lässt eine Diode elektrischen Strom im wesentlichen nur in einer Richtung passieren (Gleichrichter).
Wie muss eine Diode typischerweise betrieben werden damit sie leitet?
Die Diode leitet nur, wenn man + mit dem p-dotierten Bereich und - mit dem n-dotierten Bereich der Diode verbindet. Wenn die Diode in Durchlassrichtung betrieben wird, leuchtet die Lampe in der gezeigten Beispielschaltung.
Was bedeutet pn Übergang?
Vorlage:DISPLAYTITLE:p-n-Übergang Ein p-n-Übergang (engl.: p-n-junction) bezeichnet einen Materialübergang von Halbleiterkristallen mit andersartiger Dotierung. Bereiche, in denen die Dotierung von negativ (n) zu positiv (p) wechselt, kommen in praktisch allen elektrischen Bauelementen der Halbleitertechnologie vor.
Was versteht man unter einer N bzw einer P leitenden Schicht?
P-leitend oder p-dotiert nennt man diese Halbleiter weil die Leitfähigkeit auf positiven Löchern beruht. Analog zu n-dotierten Halbleitern, sind hier die Löcher die Majoritätsladungsträger, freie Elektronen die Minoritätsladungsträger.
Wie entsteht eine verarmungszone?
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.
Was ist eine Sperrschicht Physik?
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.
Wie entsteht eine Raumladungszone?
Eine Raumladungszone ist in Halbleitern ein Bereich, in dem entweder ein Überschuss oder ein Mangel an Ladungsträgern vorherrscht, so dass diese Zone nicht mehr ladungsneutral ist. ... Die RLZ entsteht durch Diffusion der negativen/positiven Ladungsträger in das P-Gebiet(P-dotiert)/N-Gebiet(N-dotiert).
Wie funktioniert eine Fotodiode?
Das Besondere an der Fotodiode ist, dass der elektrische Widerstand durch die Absorption von Strahlung sinkt. Das Bild zeigt, wie IR-Strahlung durch das Glasfenster und tritt und auf die Grenzschicht im pn-Übergang trifft. Die Energie der Strahlung bewirkt, dass in der Grenzschicht Elektronen-Loch-Paare ent- stehen.
Wo werden Dioden eingesetzt Beispiele?
Mögliche Anwendungen für Dioden
Mit einer Diode kann man den Strom in einer bestimmten Richtung blockieren. Spannungen können mir dieser begrenzt werden, so dass ein Bauteil nicht durch Überspannung zerstört werden kann. Zur Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung werden Dioden eingesetzt.
Was ist die Anode und Kathode?
Die beiden wechselwirkenden Elektroden in einer Zelle werden als Kathode und Anode bezeichnet. Die Kathode ist die negativ geladene Elektrode, die oft auch als (Pluspol) bezeichnet wird. Sie zieht positiv geladene Atome und Moleküle (Kationen) aus dem Elektrolyten von der gegenüberliegenden Halbzelle an.
Was versteht man unter schwellenspannung?
Die Schwellenspannung (auch Schleusenspannung, Durchlassspannung und Kniespannung sowie selten Knickspannung genannt) ist definitionsgemäß die an einer Sperrschicht eines Gleichrichters oder Diode anliegende elektrische Spannung, bei der der Strom merklich größer als der Sperrstrom wird.
Wie kommt es zur ventilwirkung bei der Diode?
Ventilwirkung der Diode
Wird die Anode gegenüber der Kathode negativ gepolt, so verbreitert sich die Sperrschicht (Raumladungszone) und es fließt nur ein geringer Sperrstrom IR. Für Germanium-Dioden ist dieser Sperrstrom im mA Bereich, für Silizium-Dioden ist dieser Strom im nA Bereich.
Warum entsteht die 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.
Was passiert beim Anschluss in sperrrichtung?
Betrieb in Sperrrichtung
Beim Betrieb in der Sperrrichtung ist die Spannung an der Kathode höher als an der Anode. Über der Diode baut sich wieder eine Spannung mit einem elektrischen Feld auf. Allerdings ist in diesem Fall das äußere elektrische Feld genauso gepolt, wie das innere elektrische Feld der Sperrschicht.
Bei welcher Polung leitet eine halbleiterdiode und bei welcher sperrt sie?
Halbleiterdiode unter elektrischer Spannung
Schließt man die n-Schicht an das Pluspol und die p-Schicht an das Minuspol an, vergrößert sich die Sperrschicht, bis die Diode komplett mit der Sperrschicht überzogen ist und die Diode sperrt.
Warum sperrt die Diode?
Re: Warum sperrt eine Diode? Bei Polung in Sperrrichtung fließen die Elektronen / Löcher jeweils weg von der Raumladungszone. Der kleine Sperrstrom kommt dadurch zustande, das bei noch weniger beweglichen Ladungsträgern als im Gleichgewicht dort zusätzliche Ladungsträger erzeugt werden.
Wie verhält sich der Sperrbereich einer Diode?
Da Dioden nicht alle gleich sind, hat jede Diode eine andere Kennlinie. ... Der Durchlassbereich, in dem die Kennlinien der Diode in Durchlassrichtung betrieben wird, liegt rechts oben. Der Sperrbereich, in dem die Kennlinien der Diode in Sperrrichtung betrieben wird, liegt links unten.