Elektronik Skript
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Elektronik Prof Mackeprang 3.5.1 N-Leiter � Dotiert man einen Halbleiterkristall mit einem fünfwertigen Element, kann sich das fünfte Elektron nicht an der Paarbindung beteiligen und stehen als Leitungselektronen zur Verfügung. Bei angelegter Spannung setzt eine Elektronenwanderung ein. Ein solcher Kristall heißt n-Leiter. Dies Material nennt man auch p- leitfähig. � Durch das Mischungsverhältnis kann man bestimmen wie die Leitfähigkeit des Stoffes sein soll. 3.5.2 P-Leiter 1 freies Elektron zusätzlich 1 Loch zusätzlich als ein positiver freier Ladungsträger Das Loch sollte an den Kern gemalt werden, das es ja der Kern ist, der ein Proton mehr hat als die Hülle an Elektronen. � Dotiert man mit dreiwertigen Atomen, so sind nicht alle Paarbindungen zu den Nachtbaratomen besetzt. Bei Normaltemperatur kann jedoch ein Bildungselektron diesen Platz besetzen, wobei es seinerseits ein Loch hinterlässt. Beim Anlegen einer Spannung kommt es zur Bewegung positiver freier Ladungsträger. Man bezeichnet einen so dotierten Kristall als p-Leiter. Dieses Material nennt man auch n- leitfähig. Stefanie Bestler 14 Stephan Nonnenmacher
Elektronik Prof Mackeprang 3.6 Zwei leitfähige Stoffe (Kristalle) 3.6.1 Die Sperrschicht entsteht p-dotiert n-dotiert (freie Löcher) (freie Elektronen) Sperrschicht Rekombination Rekombination: In diesem Bereich sind keine freien Ladungsträger mehr. Die n-dotierte Seite (negativ, also 5 wertige Atome) wird immer positiver, je mehr Elektronen in die Sperrschicht diffundieren. Die Elektronen werden dann von den positiven Ionen der n- Schicht regelrecht zurückgehalten, das heißt, sie wandern auf dem obigen Bild nach rechts. � dasselbe gilt komplementär für die p- Schicht (positiv, also 3 wertige Atome). Folge: Diese Stelle ist nicht mehr leitend. Man nennt diese Schicht Sperrschicht. � Dieses Phänomen (wenn man also leitende 2 Stoffe zusammenfügt und diese dann nicht mehr leiten) ist aus der Elektrotechnik bisher noch nicht bekannt. Da die n- Schicht nun positiv geladen und die p- Schicht negativ geladen ist, herrscht zwischen den beiden Schichten eine Spannung, die so genannte Antidiffusionsspannung. Diese Antidiffusionsspannung verhindert, das diffundieren der Ladungsträger und somit verhindert sie gleichzeitig die Ausbreitung der Sperrschicht über den ganzen Kristall. Sie beträgt 0,7 Volt. Die Entstehung in anderen Worten: Wenn aus der n- dotierten Seite Elektronen diffundieren, wird die n- dotierte Seite immer positiver. Dadurch wird die Spannung immer größer, es kommen keine Elektronen mehr von dieser Seite weg. Stefanie Bestler 15 Stephan Nonnenmacher
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<strong>Elektronik</strong> Prof Mackeprang<br />
3.5.1 N-Leiter<br />
� Dotiert man einen Halbleiterkristall mit einem fünfwertigen Element, kann sich<br />
das fünfte Elektron nicht an der Paarbindung beteiligen und stehen als<br />
Leitungselektronen zur Verfügung. Bei angelegter Spannung setzt eine<br />
Elektronenwanderung ein. Ein solcher Kristall heißt n-Leiter. Dies Material<br />
nennt man auch p- leitfähig.<br />
� Durch das Mischungsverhältnis kann man bestimmen wie die Leitfähigkeit<br />
des Stoffes sein soll.<br />
3.5.2 P-Leiter<br />
1 freies Elektron<br />
zusätzlich<br />
1 Loch zusätzlich als ein<br />
positiver freier Ladungsträger<br />
Das Loch sollte an den Kern gemalt werden, das es<br />
ja der Kern ist, der ein Proton mehr hat als die<br />
Hülle an Elektronen.<br />
� Dotiert man mit dreiwertigen Atomen, so sind nicht alle Paarbindungen zu den<br />
Nachtbaratomen besetzt. Bei Normaltemperatur kann jedoch ein<br />
Bildungselektron diesen Platz besetzen, wobei es seinerseits ein Loch<br />
hinterlässt. Beim Anlegen einer Spannung kommt es zur Bewegung positiver<br />
freier Ladungsträger. Man bezeichnet einen so dotierten Kristall als p-Leiter.<br />
Dieses Material nennt man auch n- leitfähig.<br />
Stefanie Bestler 14<br />
Stephan Nonnenmacher
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