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Thema: P und N-Schichten, Halbleiter im Detail

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Frage P und N-Schichten, Halbleiter im Detail

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    Hier eine frage die ich zum Verständnis von Halbleitern sicherheitshalber mal fragen wollte, weil ich denke ich habe da was falsch verstanden:

    Also wenn ich eine Diode habe mit einer P-Schicht und einer N-Schicht und diese zusammenbringe, dann haben ich eine Barriereschicht erzeugt welche zB bei Silizium eine Gitter bildet welches die Valenzelektronen vergeben hat und wo Strom nur sehr schwer fließen kann. Und wenn ich von einer Stromquelle mehr Elektronen auf die N-Schicht sende, stoße ich die zusätzlichen durch dotierung verfügbaren Elektronen an und überwinde die schrumpfende Barriere zur P-Seite welche das vorankommen durch ihre dotierung dh die "leeren Stellen" leicht macht.
    Wenn ich nun versuche eine positive Spannung an der N-Schicht anzulegen "zieht" es mir die Elektreonen von der Mitte ab und in der P-Schicht geschieht das selbe mit den "leeren Stellen" was an beiden enden eine Schicht schafft die nur schwer Strom fließen läßt dh die Barriere wird größer als zuvor.

    Ist diese Darstellung richtig, oder habe ich etwas falsch verstanden?

  2. #2
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    In You Tube gibt es einige Videos die das Verhalten der Ladungsträger am PN Übergang beschreiben.
    Vielleicht können die die Sache aufklären.
    https://www.youtube.com/watch?v=JBtEckh3L9Q
    https://www.youtube.com/watch?v=W6QUEq0nUH8

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von Modellbauer Beitrag anzeigen
    Ist diese Darstellung richtig, oder habe ich etwas falsch verstanden?
    Das hast du so weit richtig verstanden!

    Ein reiner kristalliner Halbleiter (Si, Ge usw.) ist eine Isolator, weil keine freien Elektronen vorhanden sind, zumindest bei Raumtemperatur.
    Erst durch die Dotierung werden gezielt freie Elektronen N-Leiter oder fehlende Elektronen-Plätze (Löcher) geschaffen.
    Direkt beim PN-Übergang hüpfen dann die Elektronen in die Löcher der Gegenseite (Rekombination) und erzeugen wieder eine Isolierende Schicht.

    Nun hast du eine leitende Schicht, einen Isolator und wiederum eine leitende Schicht, also einen Kondensator. Durch eine angelegte Spannung in Sperrrichtung kannst du die Breite der Isolation verändern.
    Und schon weisst du wie eine Kapazitäts-Diode funktioniert
    Jede Diode hat übrigens eine variable Kapazität, bei der Kapazitäts-Diode wird durch eine passende Geometrie (möglichst grosse Fläche) der Effekt besonders gesteigert. Bei normalen Dioden ist die Kapazität im allgemeinen unerwünscht, sie verlangsamt die Schaltzeiten.

    Übrigens ist Glas auch ein Halbleiter! Wenn es heiss genug ist, wird es ein guter Leiter.
    https://www.youtube.com/watch?v=N8adv6Kw0XA

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

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