Diode: Warum funktioniert das so und nicht *so* ?

[-schumi-]

@Sebastian:
Du hast schon sehr viel mehr Klarheit in die Sache gebracht, danke!

Und weil die Ladungen quasi nicht von Elektronen oder von Löchern sondern vom Gitter selbst kommen und sich da nix bewegen kann, kann sich da nix mischen.

Aber was soll es denn sonst für Ladungen geben? Wenn Protonen fehlen oder zu viel sind wird doch versucht das mit Elektronen auszugleichen (Protonen bekommt man ja nicht aus dem Atomkern raus).

Ich hab mal mit den von dir Verlinkten Bildchen gebastelt, das ist jetzt eine Nachaufnahme von der P-Schicht an der der Draht (Das soll das graue Zeug da sein^^) zum -Pol der Batterie dran ist:

Warum versuchen die Elektronen aus dem Draht nicht sich an die Alu-Atome ranzuschmeisen?

So ganz check ichs noch nicht...

[.:Sebastian:.]

Moin

Also es stimmt schon bei deinem Bild passiert genau das was du gemalt hast.
Die Elektronen werden die negativen Ladungen ausgleichen.
Du hast dir nämlich in diesem den Betrieb der Diode in Durchlassrichtung ausgesucht.
Der Landungsausgleich ist quasi gewollt.
Wenn du die Sperrrichtung willst, musst du die andere Seite der Diode nehmen.

Ich vermute was du eigentlich meinst ist wieso die Elektronen nicht einfach da bleiben und die positive Raumladung einfach dauerhaft ausgleichen.
Man kann es sich so vorstellen, dass das Al ins Si Gitter passen muss, also darf es nur 4 Valenzelektronen haben. Die 4 mit denen es mit dem Si gebunden ist.
Hat es mehr ist das kein stabiler , sprich dauerhafter Zustand.

Allerdings kommt jetzt vermutlich gleich die nächste Frage : Warum nicht ?
Der einfachste Versuch Erklärung von mir wäre der das es der energetisch niedrigste/günstigste Zustand ist.
Und auf Atom/Quatenebene strebt immer alles so einen 'tollen' Zustand an.
Für ein normales Al außerhalb vom Gitter ist dieser Zustand mit all seinen Elektronen erreicht.

Sprich das Elektron mag das Al, aber das Al im Gitter war ohne glücklicher.
Und wenn du aufhörst Elektronen in das Si rein zu lassen stellt sich deshalb irgendwann der alte Zustand wieder her.

Man kann auch so argumentieren : Das Al musste sein Elektron abgeben um überhaupt erst ins Gitter rein zu können.
Wieso soll es dann einfach so eines wieder aufnehmen dürfen ?
Allerdings ist das irgendwie etwas an Ursache und Wirkung vorbei.

Ich hoffe mal das war halbwegs glaubwürdig und nicht zu schwammig.

An die Physiker und Chemiker da drausen : Es ist schon spät und meine letzte Physikstunde ist etwas her, falls ich irgendwo komplett daneben liege, bitte nicht hauen.
Außerdem bin ich so langsam an dem Punkt wo ich a) erstmal ne Menge Zeug über Atome Elektronen und Orbitale erklären müsste um das noch 'genauer' zu begründen
b) dafür mal kurz meine alten Physikaufzeichnungen rauskramen müsste (ist schon wieder 2 Jahre her) und c) willst du das so genau gar nicht wissen (glaub mir !).

Gruß
Sebastian

[-schumi-]

Ah, jetzt wird die Sache klar!

Dann hat unser Ausbilder bei der Erklärung die Diode immer falsch rum reingesetzt. Hab noch mal geGimpt, stimmt das so?

1. Augenblick direkt nach dem Zusammenfügen der N- & P-Schicht
http://dl.dropbox.com/u/19005544/Dio...rundaufbau.png
2. Daraufhin gleichen sich die Ladungen an dem Übergang selbst aus:
http://dl.dropbox.com/u/19005544/Dio...au_mit_RLZ.png
3. In Flussrichtung passiert dann das hier:
http://dl.dropbox.com/u/19005544/Dio...ssrichtung.png
4. Und in Sperrrichtung schaugts so aus:
http://dl.dropbox.com/u/19005544/Dio...rrrichtung.png

Dann würde das ganze schon mehr Sinn ergeben.

Vielen, vielen Dank für deine Mühe!

Gruß
schumi

[.:Sebastian:.]

Moin

Ja im Prinzip stimmt das so.
Nur musst du halt noch bedenken das sich zwischen dem N und dem P ein elektrisches Feld aufbaut.
Also zusätzlich zu dem das sich da Ladungen ausgleichen.
Im Prinzip so wie im Kondensator.
Dadurch erreichst du, das alle beweglichen Landungsträger (Elektronen und Löcher) aus dem Übergangsbereich rausgezogen werden.
Weil das Feld ist eigentlich der ja eigentlich Trick mit dem der Übergang nur in eine Richtung leitet.

Gruß
Sebastian