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Halbleiter(Diode, Transistor) (Bauelemente)

verfasst von Patrick Schnabel , 17.04.2014, 06:23 Uhr

» » Was hast Du mit der Wärmebewegung?
» »
» » Vielleicht wäre das hier wichtig zu lesen:
» » https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0112072.htm
» Danke, der Link ist gut. Ich habe ihn mir durchgelesen.
»
» Da steht ja dass diese innere Potentialschwelle abgebaut wird, d.h. für
» mich, dass doch diese Sperrschicht weg ist, oder?

Ja.

» Aber es heißt auch, dass
» ab 0,7V Durchlassspannung die Diode leitet. Was hat nun 0,7V
» Durchlassspannung mit 0,7V Schwellenspannung bzw. Diff.-Spannung zu tun?

Verschiedene Begriff, die das gleiche meinen. Im Zusammenhang mit dem pn-Übergang wird gerne von Schwellenspannung oder Diffusionsspannung gesprochen. Bei Dioden spricht man eher von Durchlassspannung.

» Wenn man n- und p-Element zusammenfügt, entsteht dann eine 0,7V breite
» Sperrschicht, oder wie sieht das aus?

Durch die Ladungsträgerdiffusion ist ein Ionengitter entstanden. Im Prinzip herrscht hier ein elektrisches Feld, dass nur dann aufgelöst werden kann, wenn die Schwellspannung anliegt.

» Das die Löcher bzw. Elektronen, durch Wärmebewegung auf die jweils andere
» Seite diffundiern habe ich aus meinen Skrikptum. "Wärme entsteht druch
» Spannung", dass habe ich mir "ausgedacht", was ja falsch ist, da die
» Elektronen bzw. Löcher schon bei Zimmertemp. diffundieren, also einen
» Ausgleich anstreben richtig?

Nein, ein Ausgleich findet nicht statt, sondern wie oben beschrieben ein elektrisches Feld.

» Die zusätzliche Spannung vergrößert bzw. verkleinert ja die
» Sperrschicht(abhängig davon die Diode anschließt) richtig?

Ja, je nach dem wie herum gepolt wird.

» » Die Anode muss um ca. 0,7 V positiver sein als die Kathode, damit die
» Diode
» » leitend wird.
»
» Was heißt positiver?

Beispiele:
A: 0,7 V / K: 0 V
A: 1,4 V / K: 0,7 V
A: 5,1 V / K: 4,6 V

» Liegt eine Spannung an der Anode und eien Spannung an
» der Kathode an? Und die Differenz ist der Potentialunterschied?

Ja.

» Und die
» Spannung an der Anode muss max. um 0,7V positiver sein, sodass die diode
» leitet in Durchlassbetrieb, denn im Sperrbetrieb wird ja diese
» "Sperrschicht" vergrößert, da Löcher und Elektronen nach außen gezogen
» werden --> Sperrschicht wird größer.

Ja.

» Aber wie misst man diese Spannung? Kathode gegen Masse und Anode gegen
» Masse? Ich verstehe nicht wie eine Spannung an einem Punkt anliegen kann.
» Wie soll ich mir das vorstellen?

Au mal unter "Potential und Spannungsrichtung":
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0201101.htm

Will ich wissen, ob eine Diode leitend ist, dann muss ich an der Diode 0,7 V messen. Dazu wähle ich die Kathode der Diode als Bezugspunkt für den GND- oder Minus-Anschluss des Messgeräts. Den Plus-Pol des Messgeräts halte ich an die Anode. Zeigt das Messgerät ca. 0,7 V an, dann leitet die Diode.

Ich kann es natürlich auch umständlich machen und grundsätzlich GND der Schaltung als Bezugspunkt nehmen. Muss dann aber die Spannung von Anode und Kathode getrennt messen und voneinander abziehen. Deshalb misst man eher den Spannungsabfall an der Diode (zwischen Anode und Kathode).

» Silizium hat ja 4 Außenelektrone und Arsen 5, wie schon gesagt. Was
» geschieht denn hier genau beim zusammenfügen von Silizum und einem
» 5wertigen Arsenatom? Ist das nur ein Atom, oder mehrere?

Es wandern die Elektronen (freie Ladungsträger) nahe des Grenzbereichs von der n-leitenden Schicht in die p-leitende Schicht.

» Wir haben nun eine Diode. Nur durch Einwirkung von z.b. Wärmung wandern die
» Elektronen(die naher der Sperrschicht sind) über die Sperrschicht zur
» p-Zone und die Löcher in die n-Zone. Dieses Wander nennt man
» "Ladungsträgerdiffusion".

Die Elektronen wandern über den Grenzbereich, diffundieren und erst dann entsteht die Sperrschicht.

» Hmm, aber was mir gerade auffällt: So ein Loch "wandert" ja nur, wenn ein
» Elektron sich von einem Atom löst --> "Paarbildung". Dann gibt es ein Loch,
» das ja da bleibt, wie kommt es dann auf in die n-Zone?

Das Loch kommt dort nicht hin. Es ist dort, wenn das Elektron sich herausgelöst hat.

» "Durch die Ladungsträgerdiffusion ist ein Ionengitter entstanden. Es ist
» eine an freien Ladungsträgern verarmte Sperrschicht und wird auch
» Raumladungszone genannt."
» Und durch dieses Wandern entsteht dann eine sog. RLZ? Ist das einfach so?

Man nennt das halt so.

» "In dieser Schicht herrscht ein starkes elektrisches Feld, das weitere
» Elektronenwanderungen verhindert. Die Ladungsträgerdiffusion ist dann
» beendet, wenn das elektrische Feld groß genug ist, um der Kraftwirkung der
» Wärmeschwingungen entgegen zu wirken."
» Wenn die RLZ 0,7V hat? (nur durch Wärmebewegung)

Nein, das hat nichts mit den 0,7 V zu tun. Es geht um die Kraftwirkung der Wärmeschwingungen.

» "Je höher die Temperatur, desto breiter ist die Raumladungszone, desto
» höher wird das elektrische Feld."
» Dieser Satz wiederlegt doch den Satz, den ich eins drüber gepostet habe,
» denn dieser Satz sagt doch aus, dass die RLZ immer größer wird bei
» Temp.anstieg, somit hört Ladungsdiff. nie auf, wenn sich Temp. ändert.
»
» Oder meinte der obere Satz folgendes: Die Ladungsdiff. hört auf wenn sie
» bei X°C ein so starkes elektr. Feld erzeugt hat, dass der Wärme
» entgegenwirken kann?

Ja.